Scheinbarer Wind berechnen: wahrer Wind, Fahrtwind, Winkel

Der scheinbare Wind, auch Bordwind oder relativer Wind genannt, ist der Wind, der an einem fahrenden Boot gemessen wird. Er entsteht durch die vektorielle Addition von wahrem Wind und Fahrtwind.

Der wahre Wind ist der Wind, den ein im Wasser ruhender Beobachter messen würde; der Fahrtwind ist der Gegenwind, den die Fahrt selbst erzeugt, genauso schnell wie das Boot und von vorn.

Die Segelstellung richtet sich nach dem scheinbaren Wind, und auch die Windanzeige an Bord misst ihn. Mit den vorbelegten Werten, 10 kn wahrem Wind quer zum Bug und 6 kn Fahrt, beträgt der scheinbare Wind 11,7 kn und fällt unter 59,0° zum Bug ein.

Bei Windstille stimmen Fahrtwind und scheinbarer Wind überein. Der Rechner zeigt dazu die Stärke in Knoten, m/s, km/h und Beaufort sowie die Kurs-Kategorie.

Wer die Anzeige mit dem Wetterbericht vergleicht, sollte daher immer erst den wahren Wind zurückrechnen.

Mit dem Winddreieck: AWS = √(TWS² + BS² + 2 · TWS · BS · cos TWA) für die Stärke und AWA = arccos((TWS · cos TWA + BS) ÷ AWS) für den Winkel zum Bug.

TWS ist der wahre Wind in Knoten, TWA sein Winkel zum Bug, BS die Bootsgeschwindigkeit durchs Wasser. Beispiel: 10 kn, 90°, 6 kn ergeben √(100 + 36) = 11,66, also 11,7 kn, und arccos(6 ÷ 11,66) = 59,0°.

Du wählst im Rechner „scheinbaren Wind berechnen“, trägst Wind, Einheit, Winkel und Fahrt ein und liest Stärke, Winkel, Beaufort und Kurs ab.

Bei einem Winkel von 90° fällt der Cosinus weg, bei 0° addieren sich die Geschwindigkeiten (16,0 kn), bei 180° ziehst du die Fahrt ab (4,0 kn). Winkel liegen zwischen 0° und 180°; die Seite des Einfalls ist für die Rechnung ohne Bedeutung.

Weil sich der Fahrtwind zum wahren Wind addiert, sobald der Wind von vorn oder von der Seite kommt. Die Fahrt des Bootes erzeugt Gegenwind, der mit dem wahren Wind zu einem stärkeren Gesamtwind zusammengesetzt wird.

Mit 10 kn wahrem Wind und 6 kn Fahrt sind es bei 0° 16,0 kn, bei 60° 14,0 kn, bei 90° 11,7 kn und bei 120° 8,7 kn. Erst bei Wind genau von hinten (180°) fällt der scheinbare Wind mit 4,0 kn kleiner aus als der wahre.

Deshalb zeigt die Windanzeige auf einem Kurs hoch am Wind oft deutlich mehr als der Wetterbericht, und auf einem Vorwindkurs deutlich weniger.

Segler können dadurch auf Raumschots- und Am-Wind-Kursen schneller als der wahre Wind fahren, weil das Segel vom scheinbaren Wind angeströmt wird. Der Unterschied wächst mit der Bootsgeschwindigkeit.

Bei Rückenwind liegt der Wert also darunter, auf allen anderen Kursen darüber, sodass die Anzeige das Wetter nur selten trifft.

Du löst das Winddreieck nach dem wahren Wind auf: TWS = √(AWS² + BS² − 2 · AWS · BS · cos AWA) und TWA = arccos((AWS · cos AWA − BS) ÷ TWS).

Im Rechner wählst du „wahren Wind berechnen“ und trägst die Anzeige an Bord, ihren Winkel und die Fahrt durchs Wasser ein. Beispiel: Die Anzeige zeigt 15 kn bei 30°, das Boot fährt 8 kn. Ergebnis: 9,0 kn wahrer Wind aus 56,4°, Beaufort 3.

Der wahre Wind ist also deutlich schwächer, als die Anzeige glauben lässt, und er kommt mit 56,4° weniger vorlich als der scheinbare.

Zur Probe rechnest du den wahren Wind wieder in den scheinbaren: 9,0 kn aus 56,4° und 8 kn Fahrt führen auf 15 kn bei 30° zurück. Die Genauigkeit hängt an der Fahrt durchs Wasser: Misst das Log nur die Fahrt über Grund, verfälscht Strom das Ergebnis.

Der Rechner ordnet den Kurs nach dem Einfallswinkel des scheinbaren Windes ein: Am Wind unter 75°, Halber Wind von 75° bis unter 105°, Raumschots von 105° bis unter 165° und Vor dem Wind ab 165°.

Die Begriffe stammen aus dem Segeln: Am Wind bedeutet, dass der scheinbare Wind weniger als 90° einfällt, Halber Wind ungefähr rechtwinklig, Raumschots schräg von hinten und Vor dem Wind von achtern.

Feste Gradgrenzen nennt die Quelle nicht; die Werte 75°, 105° und 165° sind eine Annahme des Rechners.

Wichtig ist, dass die Einordnung den scheinbaren Wind meint: Mit 10 kn wahrem Wind quer und 6 kn Fahrt liegt der scheinbare Wind bei 59,0°, das Boot segelt also am Wind. Bei 135° wahrem Winkel sind es 98,6°, Halber Wind.

Für Trimm und Segelwahl zählt immer der scheinbare Wind. Für den Trimm genügt diese grobe Einteilung; die genauen Winkel hängen von Bootstyp, Segeln und Seegang ab.

Der Fahrtwind ist der Wind, den die Fortbewegung eines Fahrzeugs selbst hervorruft. Er ist so schnell wie das Fahrzeug durchs Wasser und kommt immer genau von vorn, also entgegengesetzt zur Fahrtrichtung.

Bei einem Boot mit 6 kn Fahrt entsteht ein Fahrtwind von 6 kn, das sind 3,1 m/s oder 11,1 km/h. Zusammen mit dem wahren Wind bildet er das Winddreieck, dessen Summe der scheinbare Wind ist.

Bei Windstille fällt der scheinbare Wind mit dem Fahrtwind zusammen: Der Rechner zeigt für 0 kn wahren Wind 6,0 kn aus 0,0°.

Auch beim Radfahren lässt sich der Effekt erleben: Fährt jemand mit dem Wind genau so schnell wie dieser, steht die Luft scheinbar still.

Im Rechner stellst du die Fahrt durchs Wasser in Knoten ein; ohne Fahrt, also mit 0, bleiben wahrer und scheinbarer Wind gleich. Der Rechner trennt beide Größen, damit du sehen kannst, wie viel der Anzeige auf die Fahrt zurückgeht.

Weil der Fahrtwind von vorn zum wahren Wind addiert wird und die Richtung der Summe damit nach vorn wandert. Je schneller das Boot fährt, desto weiter dreht der scheinbare Wind nach vorn.

Mit 10 kn wahrem Wind quer fällt er bei 3 kn Fahrt unter 73,3° ein, bei 6 kn unter 59,0° und bei 12 kn unter 39,8°. Das heißt, die Schoten müssen auf einem Am-Wind-Kurs dichter geholt werden, je schneller das Boot wird.

Eine Ausnahme ist nur der Kurs genau vor dem Wind (180°), auf dem beide Winde von hinten kommen. Dort liegt der Winkel bei 180°, nur die Stärke sinkt, bei 10 kn und 6 kn Fahrt auf 4,0 kn.

Schnelle Boote wie Katamarane und Jollen erreichen deshalb einen größeren Winkel zum wahren Wind, weil sie ihren eigenen Fahrtwind erzeugen.

Der Rechner zeigt dazu die Stärke und den Winkel des scheinbaren Windes für jede Bootsgeschwindigkeit, die du einträgst.

Der Rechner löst das Winddreieck in der Ebene exakt, die Genauigkeit hängt aber von deinen Eingaben ab.

Er rechnet mit der Fahrt durchs Wasser; Strom, Abdrift, Krängung des Bootes und Wellen sind nicht berücksichtigt, und der Wind wird als gleichmäßig angenommen, Böen und Windscherung bleiben außen vor.

Stärke und Winkel sind auf 0,1 kn und 0,1° gerundet, die Beaufort-Stufe folgt aus den m/s-Grenzen der Skala. Einheiten werden über Knoten umgerechnet (1 kn = 1,852 km/h = 0,5144 m/s).

Die Eingaben prüft er: Wind bis 100 kn, Fahrt bis 60 kn, Winkel von 0° bis 180°, Beaufort höchstens 12. Er ersetzt weder die Bordinstrumente noch einen Seewetterbericht.

Die Gradgrenzen der Kurs-Kategorie sind eine Annahme, die Formeln stammen aus der elementaren Vektoraddition; eine Fachquelle wie Marchaj wurde nicht abgerufen.

Prüfe bei Zweifeln die Eingaben, besonders Einheit, Winkelbezug und die Fahrt durchs Wasser statt über Grund.