Im SEEKAJAK Ausgabe 180 erschien ein Artikel "Wo schwimmt der Hund?" von Steffen Wagner (www.swiftease.de/wp-content/uploads/SK180_Hund.pdf). Dazu möchte ich hier einige Anmerkungen und Ergänzungen machen.

Ich bin Jan Teich dankbar dafür, die "gefühlte Binsenweisheit" zu hinterfragen, ob denn das Fahren mit einem angepassten Vorhaltewinkel wirklich unter allen Umständen der schnellste Weg ist, einen Kanal mit Querströmung hinter sich zu lassen.

Und ich bin Steffen dankbar, dass er sich der Frage angenommen und sich ihr intensiv gewidmet hat. Er hatte das Glück, mit Daniel Borowski einen promovierten Physiker mit beruflicher Erfahrung im Bereich Simulation zur Seite zu haben.

Zum einen haben sich bei der Interpretation der Tabelle von Daniel einige Ungenauigkeiten und Fehler eingeschlichen. Zum anderen haben mich Steffens Graphiken am Anfang komplett ratlos zurückgelassen. Und zum dritten fehlt mir die Aussage, warum in der Navigation eigentlich so viel Wert darauf gelegt wird, mit einem passenden Vorhaltewinkel zu fahren, wenn es doch im Allgemeinen kaum eine nennenswerte Zeitersparnis liefert, aber doch einigen Aufwand (oder mindestens Aufmerksamkeit) erfordert, ihn einzuhalten.

An Promotion und mehrjähriger Berufserfahrung in Simulation und Nautik mangelt es mir nicht. Vor allem aber, weil mir das Thema Navigation im Kajaksport sehr am Herzen liegt, möchte ich einiges zum Artikel anmerken und ergänzen.

1. Anmerkungen zu Steffens Artikel

Die dem Artikel zu Grunde liegende Simulation ist absolut korrekt. Von den "Ungenauigkeiten" im Artikel möchte ich nur richtig stellen, dass es in der abschließenden Tabelle "Bootsgeschwindigkeit durchs Wasser" heißen muss — und nicht "über Grund" (was überall sonst im Artikel korrekt aufgeführt ist).

Die Graphiken bilden zwei Gruppen: die einen sind mit "Hundekurs" überschrieben, die anderen mit "Vorhaltekurs". Die "Hundekurs"-Kurven kann man unmittelbar nachvollziehen, auch wenn sie durch die Normierung(!) alle sehr ähnlich aussehen.

Die mit "Vorhaltekurs" bezeichneten Kurven haben aber genau gar nichts mit dem Vorhaltekurs zu tun oder der "Kurve", die das Boot beschreibt, wenn es einen Kurs mit Vorhaltewinkel fährt. Die Kurve ist in diesem Fall nämlich eine schnöde Grade. Die mit "Vorhaltekurs" bezeichneten Kurven stellen schlicht den Abstand der Bootsposition auf der Hundekurve vom Zielpunkt dar. Auf der x-Achse ist die Zeit dargestellt — und nicht eine Entfernung wie bei den anderen Kurven. Deshalb laufen die Kurven auch von oben nach unten — und nicht von links nach rechts. Und deshalb sind die leicht nach unten durchhängend — weil die Annäherung an den Zielpunkt am Anfang schnell ist und dann immer langsamer wird.

2. Alternative Darstellung

Ich habe versucht, die Sache mit den Graphiken etwas "hirnkompatibler" zu gestalten. Dabei stelle ich die Ortskurven von drei unterschiedlich steuernden Kajaks gegenüber:

  1. Kajak1: Kurs stumpf 90°

  2. Kajak2: Mit geeignetem Vorhaltewinkel

  3. Kajak3: Bug immer auf Zielpunkt gerichtet ("Hundekurve")

Mein Kanal ist der Einfachheit halber acht Kilometer breit.

Das Ganze habe ich bei Geogebra eingestellt:

www.geogebra.org/classic/hmcbny2n (oder QR-Code scannen)

Auf der Geogebra-Seite kann man selbst an den beiden Schiebereglern drehen und sehen, wie sich die Verhältnisse ändern. Die "Hundekurven" bleiben leider von den Schiebereglern unbeeinflusst. Das liegt daran, dass man sie nicht analytisch beschreiben kann, sondern ihr Verlauf aus einer Simulation entnommen wurde. Ich habe Hundekurven für drei exemplarische Werte der Querströmung dargestellt.

Hier ein Bild der Gesamtsituation:

Boot quert Kanal mit Strom

Für die im Bild dargestellte Situation mit einem Strom von 7 km/h gilt:

  • Kajak1 hat nach einer Stunde den Kanal gequert hat (das gilt unabhängig davon, wie stark der Strom ist). Wenn es von dem dann erreichten Punkt zum Ziel fahren will, muss es genau gegen des Strom fahren. Seine Geschwindigkeit wäre dann nur noch 1km/h. Es würde also dann noch mal sieben Stunden benötigen, um zum Punkt Z zu gelangen.

  • Kajak2 hält einen Vorhaltewinkel von etwa 60 Grad (der ist übrigens nicht identisch mit dem Abdriftwinkel von Kajak1, der etwa 40 Grad beträgt!). Dadurch fährt dieses Kajak in schnurgerader Linie vom Start- zum Endpunkt — mit einer auf knapp die Hälfte reduzierten Geschwindigkeit. Damit erreicht es das Ziel nach etwas mehr als zwei Stunden.

  • Kajak3 (die oberste der drei Hundekurven) startet mit dem gleichen Abdriftwinkel wie Kajak1, ändert seinen Kurs aber immer mehr in Richtung Ziel, so dass es am Ende fast genau gegen des Strom fährt. Es benötigt etwa vier und eine Viertelstunde für die Querung — also mehr als doppelt so viel wie Kajak2 und nur die Hälfte der Zeit, die Kajak1 benötigt.

Einen Kurs mit angepasstem Vorhaltewinkel zu fahren, ist also der schnellste Weg, ausgehend von einem Startpunkt einen bestimmen Zielpunkt zu erreichen!

3. Regel 10 KVR

Wenn der Vorhaltewinkel ein so mächtiges Instrument ist, warum gibt es dann Regel 10 Absatz c in den Kollisionsverhütungsregeln?

Kollisionsverhütungsregeln - KVR (von 1972)

Regel 10 Verkehrstrennungsgebiete

…​

c) Ein Fahrzeug muß soweit wie möglich das Queren von Einbahnwegen vermeiden; ist es jedoch zum Queren gezwungen, so muß dies möglichst mit der Kielrichtung im rechten Winkel zur allgemeinen Verkehrsrichtung erfolgen.

Hier ist das Ziel halt nicht, einen bestimmten Punkt zu erreichen, sondern das Verkehrstrennungsgebietes in kürzest möglicher Zeit wieder zu verlassen! Und das ist eben dann der Fall, wenn die Kielrichtung im rechten Winkel zur allgemeinen Verkehrsrichtung steht! Deswegen habe ich Kajak1 mit in die Darstellung aufgenommen.

Mit der Kielrichtung senkrecht zur Strömungsrichtung ist eine Querung selbst dann möglich, wenn ein Querstrom herrscht, der die Bootsgeschwindigkeit (durchs Wasser!) übersteigt. Man kommt dann zwar nicht am genau gegenüberliegenden Punkt an, aber man hat das Verkehrstrennungsgebiet verlassen! Hier ist ein Vorhaltekurs also eindeutig kontraproduktiv.

4. Wozu die Mühe?

Die zweite inhaltliche Anmerkung, die mir am Herzen liegt, ist die Frage, warum überhaupt so viel Wert auf das Navigieren mit Vorhaltewinkel gelegt wird. Die Antwort ist, dass es in den seltensten Fällen vorrangig darum geht, Zeit zu sparen — es geht darum, kontrolliert zu navigieren!

Hier ein Seekartenausschnitt der Kieler Förde nördlich des Falkensteiner Leuchtturms:

Jägersberg

Der rote, südwärts gerichtet Pfeil stellt einen Teil unserer üblichen Trainingsstrecke dar, wenn wir von See kommend zurück zum heimischen Klub paddeln. Die gesamte Mitte der Förde wird von einer Seeschifffahrtsstraße eingenommen, auf der sich U-Boote, Kreuzfahrtschiffe, Frachter, Fähren, massenhaft Segler und andere Erscheinungen tummeln. Da wollen wir nicht unbedingt hineingeraten — schon gar nicht auf der falschen Fahrwasserseite.

Am Westufer engt das Sperrgebiet Jägersberg die stressfrei befahrbare Wasserfläche drastisch ein — und die Wasserschutzpolizei versteht hier keinen Spaß. Der Wind kommt üblicherweise aus südwestlichen Richtungen — nicht selten mit ordentlich Druck — und Strömungen haben wir auf der Förde auch.

Wenn man also von der roten Tonne 8 rechts oben im Bild zur Tonne 10 rechts unten im Bild paddeln will, steht einem nur ein sehr schmaler Korridor zur Verfügung.

Fährt man einfach "immer der Nase nach", hat man keinerlei Kontrolle darüber, in welche Bereiche einen diese Strategie treibt. Das kann in "engen" Revieren sehr kritisch sein und einen mit einem Felsen, einer Sandbank oder der WaschPo kollidieren lassen. Im Anbetracht dieser Aussicht sollte man die zusätzliche Mühe und Aufmerksamkeit für einen angemessenen Vorhaltewinkel durchaus spendieren. Die dadurch erreichte Zeitersparnis ist im Allgemeinen nicht die vorrangige Motivation!

Eine gute Unterstützung zur Bestimmung und zum Halten des korrekten Vorhaltewinkels sind Ober- und Unterfeuer, die man in Deckpeilung hält, um auf einem kontrollierten Pfad zu bleiben. Man sieht ein solches Paar im Bild blau eingekreist, dessen Verbindungslinie einen Winkel von 37 Grad vorgibt. Die Berufsschifffahrt nutzt den zum Verlas­sen der Förde, indem sie die beiden Feuer so lange in Deckung hält, bis sie die Verbindungslinie zwischen dem Leuchtturm und der Tonne 10 kreuzt.

Damit das in der Praxis ohne große Anstrengung klappt, lohnt es sich, das Navigieren mit Vorhaltewinkel, den man am einfachsten über eine Deckpeilung bestimmt, bei jeder Gelegenheit zu üben! Was man da an Zeit spart, kann sich im Laufe eines Paddlerlebens unterm Strich leicht auf Wochen summieren — in denen man paddeln könnte!

5. Epilog

Strömungen haben mir im Anfangsstadium meiner Karriere als Seekajaker gehörigen Respekt eingeflöst. Ich denke, dass ich damit nicht alleine bin. Natürlich ist das Thema komplex und in den seltensten Fällen so einfach wie im oben beschriebenen Beispiel. Trotzdem habe ich einmal eine Graphik erstellt, die zeigt, in welchem Maße die Vorausgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Querstrom reduziert wird.

GeschwindigkeitsreduktionDurchStrom

Hier offenbart sich ein sehr beruhigendes ``Wunder´´: Die Vorausgeschwindigkeit durch einen Querstrom wird anfangs nur sehr marginal reduziert. Bei einer Bootsgeschwindigkeit von 8 km/h braucht es schon einen Querstrom von 4 km/h um die Geschwindigkeit um mehr als einen Stundenkilometer zu drücken. Bei einem Querstrom von 7 km/h (also fast 90% der Bootsgeschwindigkeit — wie oben für Kajak2 dargestellt) reduziert sich die Geschwindigkeit gerade einmal auf die Hälfte. Erst wenn der Querstrom der Bootsgeschwindigkeit gefährlich nahe kommt, sieht es wirklich mau aus mit dem Vorankommen.

Die Tidenströmungen in der Deutschen Bucht erreichen aber nur mit gutem Willen vier Stundenkilometer — sie sind also durchaus handhabbar und bieten damit eine durchweg beruhigende Situation!