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Flieger-Handbuch
Gerätekunde
1.1 Von den Anfängen bis heute
Es dürfte ein Ur-Instinkt des Menschen sein, die Arme auszubreiten und
die Lüfte zu erobern. In der griechischen Sage, welche auf die Kultur Kretas
zurückführt, fertigt Daedalus für sich und seinen Sohn Ikarus Flügel
aus Federn und Wachs an, um aus der Gefangenschaft des Minos, des
Königs von Kreta, zu entfliehen. Ikarus aber flog trotz Warnung zu hoch
und kam der Sonne zu nahe. Das Wachs schmolz, er fiel ins Wasser und
ertrank.
Diese Sage deutet schon auf grundlegend Elementares auch des Gleitschirmfliegens
hin. Vogelfedern besitzen eine Profilwölbung, ohne die ein
Fliegen nicht möglich wäre. Wachs befindet sich ebenfalls in jedem Gleitschirm,
nämlich in der Tuchbeschichtung. Dass es aber heißer wird, wenn
man zu hoch aufsteigt und dabei der Sonne näher kommt, ist nur eine interessante
Aussage über das damalige Weltbild.
Das Gleitschirmfliegen nahm folgende Entwicklung:
1949: Der Amerikaner Francis Rogallo entwickelt einen Kinderdrachen
ohne starre Bauelemente, der ohne Bodenfixierung mit Anhängen eines
Gewichts fliegt. Er lässt seine Idee patentieren, doch niemand interessiert
sich dafür.
1957: Mit dem Sputnikschock wird die NASA ins Leben gerufen. Rogallos
altes Patent löst Begeisterungswellen aus. Sofort werden Forschungsmittel
zur Verfügung gestellt. Unter strengster Geheimhaltung wird unter
Hochdruck daran gearbeitet, den bekannten, nur sehr beschränkt steuerbaren,
Rundkappenfallschirm, durch eine neue auftriebsfähige Fläche zu
ersetzen.
1961: Juri Gagarin umkreist als erster Mensch die Erde im All. Das Erprobungsprogramm
für den Parawing, einer flexiblen Rogallo-Fläche, die
ohne starre Bauelemente wie ein Fallschirm öffnet, aber echtes Gleiten
ermöglicht, wird abgebrochen. Die ersten bemannten Starts der NASA
lassen ihre Astronauten mit den alten Rundkappenfallschirmen zur Erde
zurückkehren. Die Geheimhaltung des Projekts wird aufgehoben.
1964: Der amerikanische Sprungexperte Steve Snyder modifiziert Rogallos
Schirm so, dass er sprungtauglich wird und den Öffnungsstoß nach
dem Freifall aushält, ohne zu zerreißen.1974: Dan Poynter beschreibt in seinem Buch „Kiting“ (Santa Barbara,
California U.S.A.) die Idee, mit einem gleitenden Sprungfallschirm von
einem Berg (paramount) zu fliegen (gliding). Er führt den Begriff des „Paramountglidings“
ein, aus dem später Paragliding wird. Sprungfallschirme
werden aus teilweise luftdurchlässigem Tuch gebaut.Das mildert den Öffnungsstoß. Am Berg jedoch kann man sie kaum starten,
da sich das Profil nur langsam mit Luft füllt.
1975: In Willingen im Sauerland eröffnet die erste Drachenflugschule
Deutschlands. Sie ist heute eine Papillon-Flugschule, zweifelsohne im
touristisch bekanntesten Mittelgebirge Europas. Allein der Skiweltcuport
Willingen hat 12.000 Gästebetten.
1976: Auf der Wasserkuppe eröffnen die Flugschulen Papillon und
Flugcenter Wasserkuppe. Heute als Papillon Flugschulen zusammengefasst,
gelten sie seit der Eröffnung jedes Jahr als Deutschlands größte und
beliebteste Flugschule.
1985: Der große Durchbruch: in Mieussy/Frankreich werden erste Gleitschirme
aus luftundurchlässigem, steifen Segeltuch gebaut. Sowohl die
Starteigenschaften - das Füllen des Profils, als auch die Flugleistung werden
erheblich verbessert.
1986: Im Stubaital in Österreich eröffnet die Flugschule Parafly – Österreichs
erste und nicht nur durch den internationalen Stubaicup auch bedeutenste
Gleitschirmschule der Welt. Das Alpen Paragliding Center Stubai
ist heute die erfolgreiche Kooperation aus den Papillon Flugschulen
und Parafly.
1987: In Deutschland wird der Sport zugelassen.
1990: Die Pionierzeit des Gleitschirmfliegens ist beendet. Die Unfallzahlen
gehen zurück, aerodynamisch haben die Flügel in der Grobkonstruktion
bereits die heute üblichen elliptischen Grundrisse.
1.2 Der Gleitschirm
Der wesentliche Teil eines Gleitschirms ist das Segel, das in Form und Profil
eine auftriebsfähige Tragfläche (vgl. Kap. 2.3) bildet und den Gleitflug
ermöglicht. Die Fangleinen mit den Tragegurten (vgl. Kap. 1.3) verbinden
die Kappe mit dem Piloten (vgl. Abb. 1.2.1a). Durch die Vielzahl
der Leinen wird das Pilotengewicht gleichmäßig auf das Segel übertragen,
so dass es im Flug mit dem tiefen Schwerpunkt eine stabile Fluglage
einnehmen kann.
Das Profil des Gleitschirms wird aus Unter- und Obersegel, die mit senkrechten
profilierten Zellzwischenwänden (Profilrippen) verbunden
sind, geformt. Diese sind an der Hinterkante und den Seiten miteinander
vernäht. Anspruchsvollere Gleitschirme haben auch Diagonalrippen. Für
besseres Gleiten können die Profiltreue erhöht und etliche Leinenmeter
eingespart werden.
Beim Start füllt sich die Kappe nur durch die Eintrittsöffnungen an der
Vorderkante und bleibt durch geringen Staudruck (vgl. Kap. 2.2.2)
während des Fliegens und vor allem durch den im Flug vorhandenen
Auftrieb (vgl. Kap. 2.3) stabil. Damit sich der Staudruck in der Kappe
gleichmäßig ausbilden
Abb. 1.2.1a: Die wichtigsten Bauelemente des Gleitschirms
Die Luft strömt in der Kappe quer und kann im Falle eines Klappers (vgl.
Kap. 3.3) von innen eingefallene Zellen wieder öffnen. Auch geschlossene
Außenzellen werden so mit Luft gefüllt.
Die an den Seiten nach unten zeigenden Flügelenden heißen Stabilisatoren
(kurz: Stabilos). Sie verleihen dem Gleitschirm mehr Richtungsstabilität
und verringern die Randwiderstände (vgl. Kap. 2.5.2).
Für die Kappen werden reißfeste und synthetische Nylon- (Polyamid-)
Ripstopgewebe verwendet, meist Spinnaker-Tuch. Karoförmig eingewebte
Verstärkungsfäden erschweren gefährliches Weiterreißen. Um es
luftundurchlässig zu machen, wird das Tuch in einem speziellen Wachsbad
imprägniert bzw. beschichtet.
Die Bahnen der Zellen und die Profilrippen werden mit Kunstfaserfäden
miteinander vernäht, wobei die Nähte meist innerhalb der Kappe liegen.
Manche anspruchsvollere Gleitschirmkappen weisen Querbänder auf der
C- oder D- Ebene auf. Sie sollen die aerodynamische Qualität erhöhen.
Die Materialien sind unterschiedlich lang haltbar.
Noch immer (2007!) gibt es zahlreiche Hersteller, die aus wirtschaftlichen
Gründen kurzlebige Materialen einsetzen. Daher ist es wichtig,
Gleitschirmkauf professionelle Beratung in Anspruch zu nehmen.
1.3 Leinensystem
Abb. 1.3.a: Leinensystem - Schema in Seitenansicht
Der Pilot hängt an 40 bis 60 Stammleinen, die sich in drei bis fünf Meter
Höhe über dem Piloten nochmals aufteilen, um über 100 bis 250 mal
in vier bis fünf Querreihen in die Kappe zu münden. Die mittlere Leinenlänge
liegt heute zwischen 6m und 9m. Viele Anlenkpunkte erhöhen die
Profilgenauigkeit und verringern damit den Formwiderstand (vgl. 2.5.1),
sie erhöhen jedoch auch den Restwiderstand (vgl. 2.5.3).
An A- und B- Ebene (vgl. Abb. 1.3.a) hängen 2/3 der Gesamtlast, da der Pilot
unter dem vorderen Drittel der Kappe hängt. Besonders beansprucht
werden die vorderen Leinenebenen durch Windenschlepp. Daher müssen
für die Musterzulassung durch den DHV die Leinen auf das achtfache
des vom Hersteller angegebenen Gewichtsbereiches belastet werden –
ohne das Veränderungen am Gerät oder an der Trimmung erfolgen.
Die Leinenlängen bestimmen sowohl den Kappenradius, der den Auftrieb
beeinflusst, als auch mit dem Anstellwinkel (vgl. Kap. 2.6) die Trimmung
und damit die Geschwindigkeit. Die Fangleinen bestehen in der Regel aus
Kevlar®. Sie sind extrem dehnungsarm und hitzebeständig. Das gelbfaserige
und häufig verwendete Material wird mit einem Mantel vor Knicken
und vor UV-Strahlung geschützt. Manche Hersteller verwenden auch Dyneema
®. Dies ist zwar knickunempfindlich, aber nur bedingt dehnungsarm.
Auf Feuchtigkeit reagieren Leinen unsensibel – Trocknen in gut belüftetem
Räumen schafft Abhilfe.
Die Leinendurchmesser werden entsprechend der Zuglast proportioniert.
Sie liegen bei den vorderen Stammleinen in der Regel bei über 1 mm,
bei den Gabelleinen und den hinteren Stammleinen etwas darunter. Die
Fangleinen werden, entsprechend der Querreihen, mit Karabinern auf
vordere und hintere Tragegurte zusammengefasst.
Diese laufen auf beiden Schirmseiten in je eine Karabinerschlaufe zusammen.
Dort wird das Gurtzeug mit Karabinern eingehängt. Die Steueroder
Bremsleine läuft durch eine Öse am hinteren Tragegurt, damit ist sie
während des Fluges immer greifbar. In der Regel sollte die Steuerschlaufe
nicht verstellt werden. Werksseitige Einstellungen ermöglichen problemloses
und vollständiges Nutzen des gesamten Geschwindigkeitsbereiches.
Beschleunigen
Mittels eines Fußbeschleunigers (Speedsystem) lassen sich die vorderen
Tragegurte über Umlenkrollen im Flug verkürzen. Der Gleitschirm fliegt
dann schneller. Der Geschwindigkeitszuwachs moderner 1er-Schirme
liegt bei 5- 10km/h. 1-2er lassen sich in der Regel um mehr als 10 km/h
beschleunigen. So können Geschwindigkeiten über 50 km/h können erreicht
werden. Sichere Schirme fliegen maximal etwa 45 km/h. Der von
der Profilsehne und dem Gleitwinkel eingeschlossene Winkel wird Anstellwinkel
genannt. Dieser wird verkürzt, das Gleitsegel fliegt schneller.
Dennoch nimmt die Klappanfälligkeit zu. In turbulenter Luft ist das
Speedsystem daher gefährlich und nur Könnern vorbehalten.
Sinnvoll wird der Einsatz im Falle einer Windzunahme beim Küstensoaring
bei gleichmäßigem Wind. Das Speedsystem verhindert einen Rückwärtsflug.
Im Moment des Beschleunigens ist der Wind dann allerdings
zu stark zum Weiterfliegen, der Pilot muss zum Landen gehen. Später
wird das Flugmanöver „angelegte Ohren“ erklärt. Das Betätigen des
Speedsystems mit angelegten Ohren ist übrigens ein sehr einfaches und
zugleich hilfreiches und sicheres Manöver an den Gerätegrenzen des
Gleitschirmfliegens.
AFS®, Innovation seit 2005
Die Firma U-Turn GmbH setzte erst 2005 einen neuen Sicherheitsstandard.
Das automatische Flugsystem (AFS®) ermöglicht selbständiges Anbremsen
der Kappe im Falle eines Vornickens und erhöht somit zusätzlich
die Klappstabilität. Anerkannterweise gilt das Gleitschirmfliegen als
sicherste Möglichkeit, aerodynamisch zu fliegen. Dank der technischen
Einfachheit gibt es keine technischen Defekte. Der sicherste Gleitschirm
ermöglicht also sicherstes Fliegen seit Lilienthal
1.4 Gurt und Rettung
Die Sitzhaltung des Piloten und die Konstruktion des Gurtzeuges beeinflussen
die Flugeigenschaften des Gleitschirms. Der Pilot sitzt anfangs,
oder liegt mit zunehmender Flugerfahrung im Gurtzeug und kann durch
Körpergewichtsverlagerung den Kurvenflug unterstützen (vgl. Kap. 3.2).
Heute gibt es nur noch Brustgurte. Früher sollten Kreuzgurte vertikale
Verschiebungen der Aufhängungen verhindern. Man kann mit Kreuzgurten
den Kurvenflug nur gering unterstützen, da die Verlagerung des
Körpergewichts auf die Kurveninnenseite durch die Kreuzgurte verhindert
wird. Seit 1996 werden Gleitschirme aus Sicherheitsgründen fast ausschließlich
nur noch für Gurtzeuge mit Brustgurt zugelassen (DHV-Gütesiegel
„GH“).
Die Aufhängehöhe wird heute differenziert. Sitzt der Pilot hoch, bei geringem
Karabinerabstand zum Sitzbrett, ist das Fliegen eher anspruchsvoll.
Sitzt der Pilot tiefer, wird das Flugverhalten insgesamt gedämpft. Solche
Gurtzeuge empfehlen sich für den Beginn der Piloten-Karriere. Umsteigen
lohnt meist erst nach einigen hundert (!) Flugstunden.
Die Herausfallsicherungen an den Gurten sind vielfältig. Meist werden TSchließen
verwendet. Sollte ein Pilot das Schließen der Beingurte vergessen,
kann er dennoch ohne Lebensgefahr fliegen. Seit etwa 2000 haben
alle Gurte solche Sicherungen. Die Gurtzeugschnallen müssen stets hörbar
einrasten.
Rückenprotektoren sind heute Standard. Dabei wird zwischen Luftairbags
und Schaumstoffprotektoren unterschieden. Letztere wiegen zwar etwa
1kg mehr, sind insgesamt aber den Stauluftairbags vorzuziehen, da sie
schon ab dem Aufziehen des Gleitschirms wirken. Motorradprotektoren
oder Hartschalen sind seit dem 1.1.2000 nicht mehr zulässig. Die Zahl von
Unfällen mit Wirbelverletzungen ist seither nochmals gesunken
.Kappe und Leinen von Rettungsgeräten bestehen aus luftdurchlässigem
und elastischem Polyamid, damit Öffnungsstöße ausgehalten werden
können. Dennoch sind sie nicht für die Freifallöffnung konzipiert, sondern
dienen einer schnellen Öffnung im Falle erhöhten Sinkens. Die gängigen
Rettungsgeräte sind nicht steuerbare Rundkappenfallschirme. Die neuen
Annular, Profile- und Protectsysteme öffnen in wenigen Millisekunden,
sinken pendelfrei und ermöglichen aufgrund des geringen Sinkens von
durchschnittlich etwa 4m/s meist sogar stehende Landungen (Abrolltechnik
wird dennoch empfohlen!). In den Tests werden die Sinkwerte
der vom Hersteller angegebenen maximalen Anhängelast sowie die Anhängelast
bei 6,8 m/s Sinken ermittelt. Das Gesamtstartgewicht soll gut
30% unter dem Wert der Anhängelast bei 6,8m/s liegen. Hersteller und
DHV empfehlen ein bis drei Packintervalle/Jahr, je nach Flugstunden.
Die Rettungssysteme werden in Innencontainern geliefert. Diese werden
in den Außencontainern der Gurtzeuge verbaut. Nicht alle Systeme
sind miteinander kompatibel, d.h. kombinierbar. Nicht selten werden
ahnungslosen Anfängern im Internet fehlerhafte, ausrangierte oder
funktionsuntüchtige Geräte vermittelt. Daher ist darauf zu achten, dass
unbedingt Fachleute oder Fluglehrer vor den ersten Flügen einen so
genannten Kompatibilitätstest vornehmen. Zu beachten sind auch die
Klettverschlüsse an den Außencontainern der Gurte. Sie haben die Eigenschaft,
mit der Zeit immer fester zu halten. Daher sind sie von Zeit zu Zeit
mal zu öffnen, damit die erforderliche Auslösekraft nicht zu hoch wird.
Die Verbindungsleine der Rettung ist mit der V-Leine des Gurtzeuges mittig
zu verschlaufen und gegebenenfalls zu fixieren, damit Reibungswärme
im Notfall ausgeschlossen werden kann. Die Außencontainer werden
nach Front-, Seiten-, Top-, Rücken- und Sitzcontainer unterschieden.
Auslösungen von Rettungssystemen sind im Breitensportsegment extrem
selten. Beispielsweise kam es in der Rhön noch nie zu einem Absturz
mit einer Rettungsgeräteauslösung. Die weinigen bekannten Fälle der
Unfallstatistik des DHV belegen, dass es mit den o.g. Systemen der neuen
Gerätegenertation noch keine schwere Unfälle gab! Gerät und Gurtzeug
mit Gurtzeugeinstellung sind am Übungshang oder im Trockentraining
vorzubereiten.
Luftfahrttechnischer Betrieb im Flugcenter
Alle zwei Jahre müssen die Gleitschirme überprüft werden. In Ungaryeden yare! Dies geschieht
in so genannten Luftfahrttechnischen Betrieben. Im LTB im Flugcenter
Wasserkuppe überprüft geschultes Personal Leinenfestigkeit,
Leinentrimmung, Tuchporösität und auf Beschädigungen. Kleine Reparaturen,
zum Beispiel ein kleiner Riss von etwa 5 cm darf der Pilot auch
selbst kleben.
Leinentauschen oder Kontrollen nach außergewöhnlichen Situationen
(Baumlandungen) übernimmt hingegen der Betrieb. Es gibt ein allgemeines
Preisniveau von etwa 150.- EUR für einen Check. Dabei werden
die herstellerunabhängigen Checkbetriebe der Papillon Flugschulen auf
der Wasserkuppe oder im Stubai empfohlen.
1.5 Zulassungen
Alle oben beschriebenen Geräte müssen vom Deutschen Hängegleiterverband
(DHV) geprüft und zugelassen werden. Das Musterzulassungsverfahren
umfasst Flug- und Belastungstests. Die Testpiloten erfliegen
und beurteilen eine ganze Reihe an Flugfiguren, Flugzuständen, dynamischen
Abläufen, Notsituationen, Start- und Landeverhalten. Anhand
der Ergebnisse wird dann die Geräteklassifizierung vorgenommen. Zwei
Piloten fliegen das Gleitsegel unabhängig voneinander an der oberen
und unteren Gewichtsgrenze. Die schlechteste Bewertung entscheidet.
Man unterscheidet zwischen Einsteiger- (DHV 1), Intermediate- (DHV 2)
und Hochleisterschirmen (DHV 3), wobei sich die Bewertungskriterien
nach der Flugsicherheit richten. Flugtechnisch unterscheiden sich die Geräte
dieser Kategorien in Form, Aufwand der Verarbeitung, Flugleistung
und vor allem in der Flugsicherheit. Die Musterprüfplakette, DHV-Gütesiegel
genannt, erfüllt weltweit den umfangreichsten Maßstab und ist daher
Grundlage aller Kaufverhandlungen, ob in Europa, Amerika, oder Ozeanien.
Sie umfasst Angaben über die Klassifizierung, Sitzzahl,
Vorsicht: In der Ausbildung, sowie mindestens während der ersten hundert
Flüge sind ausschließlich (!) Gleitschirme der Gerätekategorie DHV 1
zu fliegen. Moderne Gleitsegel der Zwischeneinstufung DHV 1-2 zeigen
schon ein anspruchsvolles Flugverhalten und sind daher nur für ambitionierte
Piloten mit entsprechender Flugerfahrung geeignet.
Unsere Flugschule verschärfte die Zulassungskriterien für DHV 1er und
unterteilt die DHV-Klassifizierung nochmals. Empfehlungen für verschiedene
Fluggeräte geben wir nach zahlreichen eigenen Testflügen heraus.
So bekommt z.B. ein Ozone Mojo 2 zusätzlich zur DHV-Klassifizierung „1“
von uns noch den Zusatz „a“, da wir ihn nur für ambitionierte Einsteiger
empfehlen. Ein Bodyguard, ebenfalls DHV1, mit etwa gleichem Sinken
und geringfügigen, kaum merklichen Abstrichen in der Gleitleistung, ist
kompromisslos sicher und bekommt daher von uns den Zusatz „s“. Diese
Differenzierung erleichtert die Wahl eines dem Pilotenkönnen angemessenen
Fluggerätes.
Sonstige Ausrüstung
Ein Helm nach Flugnormbauvorschrift ist ebenfalls erforderlich und
Pflicht. Ein Integralhelm beugt Verletzungen von stört nicht. Die Flugsporthelme
wiegen nur 600 – 800g. Dank des vollkommen freien Gesichtsfeldes,
sind keine Helmränder zu sehen. Handschuhe sind auch im
Sommer sinnvoll, nicht nur zum Ohrenanlegen.
Die Pilotin ist startbereit, Gurte sind aufgenommen, kurz vor dem Start
erfolgt der 5-Punkte-Startcheck: Gurte geschlossen, Tragegurte richtig
eingehängt und aufgenommen, Leinen und Kappe frei (Bild), dann: Wind
passt, Luftraum frei: „Achtung Start!“
Im Winter ist darauf zu achten, dass man das Gefühl für die Steuerleinen
nicht verliert. Daher sind besonders in der kalten Jahreszeit Handschuhe
unerlässlich. Ein Höhenmesser, Variometer genannt, zeigt neben der aktuellen
Höhe auch die Steig- und Sinkwerte mit einer kleinen Verzögerung
von etwa einer Sekunde an. Variometer sind zum Thermikfliegen
unersetzlich, zum Streckenfliegen wegen der vertikalen Navigation und
dem möglichen Einflug in kontrollierte Nahverkehrsbereiche von Verkehrsflughäfen
sogar vorgeschrieben.
Aerodynamik
Aerodynamik
Die Aerodynamik ist die Strömungs- oder Bewegungslehre von Luft bzw.
Gasen. Sie beantwortet die Frage, wieso das Fliegen überhaupt möglich
ist. In diesem Kapitel wird der Gleitschirmflug, auf den physikalischen
Grundlagen der Aerodynamik aufbauend, mit seinen charakteristischen
Eigenschaften beschrieben.
2.1 Messgrundlagen
Streckung
Abb. 2.1.a: kleine Streckung große Streckung
Die Flügelstreckung (S) beschreibt das Verhältnis von Spannweite zu Flügeltiefe.
Da die meisten Gleitschirme einen elliptischen Grundriß haben,
berechnet man die Streckung über das Verhältnis Spannweite im Quadrat
pro Fläche:
S = (Spannweite)2 / Fläche
Die Streckung nimmt Einfluss auf Flugleistung und Flugeigenschaften
des Gleitschirms. Eine große Streckung verringert die widerstandsreichen
Randwirbel (vgl. Kap. 2.5.2), die Klappstabilität und Verwindungssteifigkeit
leiden aber zunehmend und erhöhen den Anspruch an den Piloten.
Die optimale Streckung liegt für Fluganfänger zwischen 4 und 5.
Flächenbelastung
Die Flächenbelastung (Fb) beschreibt das Verhältnis von Startgewicht zu
ausgelegter Segelfläche und wird in kg/m² angegeben. Das Startgewicht
setzt sich aus Piloten-, Geräte- und Ausrüstungsgewicht zusammen:
Fb = Startgewicht / Fläche
Die Flächenbelastung beeinflusst ebenfalls die Flugeigenschaften. Gerade
Anfänger sind meist am besten beraten, wenn sie sich für eine Schirmgröße
entscheiden, bei der sie im mittleren bis unteren Gewichtsbereich
fliegen.
Piloten mit aktivem Flugstil nutzen die Dynamik der modernen Gleitschirme
im DHV 1-2er Segment am besten im oberen Gewichtsbereich.
Hoch belastet nehmen auch Klappstabilität und Wendigkeit zu. Die Flugleistung
bezüglich der Gleitzahl (vgl. Kap. 2.3.1) bleibt jedoch immer
gleich.
Man sollte bezüglich des Start- und des Pilotengewichtes die Herstellerangaben
berücksichtigen.
2.2 Profil des Gleitschirms
Die Kappe des Gleitschirms hat die Aufgabe, den für den Flug notwendigen
Auftrieb zu erzeugen. Zu diesem Zweck muss der Querschnitt, das
Profil, eine auftriebsfähige Form aufweisen, die möglichst viel Auftrieb bei
gleichzeitig möglichst wenig Widerstand erzeugt.
Die seitlich stark heruntergezogenen Winglets oder Stabilos wirken stabilitätsfördernd.
Der Auftrieb wirkt zur Seite und führt zur Spreizung der
Kappe. Außerdem fliegen solche Modelle selbst bei Klappern von mehr
als 60% noch immer geradeaus weiter. Geräte der Kategorie DHV 1 treten
weder im Verband, noch in den Vereinen mit Unfällen in Erscheinung.
Die Unfallquote für Unfälle aus meteorologischen Gründen mit Beteiligung
beitensporttauglicher DHV 1er seit dem Jahr 2000 beträgt bislang
0%! Quelle: Angaben des DHV Referates Sicherheit und Papillon Flugschulen
2.2.2.a: Strömung, Staupunkt und Staudruck am
Gleitsegel
Das Gleitsegel wird beim Start von der in die Eintrittsöffnungen strömenden
Luft gefüllt. Der Staupunkt befindet sich direkt an der Lufteintrittskante
und sorgt im Flug für den nötigen Überdruck im Gleitsegel,
durch den es prall gefüllt bleibt.
Staudruck und damit auch Kappenstabilität steigen und sinken im Quadrat
zur Strömungsgeschwindigkeit. Während die Luft im Minimalgeschwindigkeitsflug
oder im Strömungsabriss teilweise entweicht, ist der
Flug im höheren Geschwindigkeitsbereich mit mehr Kappenstabilität gekennzeichnet.
Der Staudruck wirkt nur in Strömungsrichtung.
Strömungsbilder mit unterschiedlichen Anstellwinkeln: Auftriebsverteilung am Flügel
Stallpunkt:
2.3 Auftrieb
Erst der Auftrieb ermöglicht das Fliegen und unterscheidet diese Sportart
vom klassischen Fallschirmspringen mit Rundkappenfallschirmen.
Durch die Profilwölbung auf der Oberseite eines Gleitsegelprofils müssen
die Luftteilchen einen längeren Weg zurücklegen. Die Strömungsgeschwindigkeit
nimmt zu, und es entsteht durch die Luftdruckabnahme
über dem Obersegel ein Sog, der den Gleitschirm nach vorn oben „zieht“
und Auftrieb genannt wird.
Die maximale Kappenstabilität und damit die maximale Flugsicherheit
besitzt das Gleitsegel im leicht angebremsten Zustand – dann nämlich
sind Profilwölbung und Auftrieb am größten.
Fy= cyA r vĄ 2/ 2 ( vA2= vA quadrat )
Fy=auftrieb, cy=Auftriebskoeffizienten (dimensionslose Zahl), A=Flügelfläche, r=Luftdichte, vA=Luftdurchsatz
2.3.1 Geschwindigkeit
Voraussetzung für den Auftrieb ist das Anliegen der Strömung am Profil.
Entscheidend für die Flugleistung und die Flugsicherheit ist die Eigengeschwindigkeit
des Gleitschirms gegenüber der Luft (air speed), das
heißt, die Geschwindigkeit, mit der die Luftteilchen am Gleitsegel vorbeiströmen.
Die Eigen- oder Strömungsgeschwindigkeit wird auch Fluggeschwindigkeit
genannt.
Schnelle Schirme: Gleitsegel, die von ihren Herstellern mit zum Teil über
40 km/h im Trimmspeed angegeben sind, werden meist nur von guten
und häufig fliegenden Piloten geflogen. Ein dickes Profil ist langsam, dafür
aber auftriebsstark. Leicht angebremst sinken daher alle Gleitsegel
am geringsten. Dicke Profile sind Anfängerprofile. Moderne Einsteigerschirme
weisen in der Regel sogar ein geringeres Sinken auf als Hochleister,
die nebst vorzüglichen Schnellflugeigenschaften natürlich besser
gleiten. Durch Zug an den Bremsleinen wird das Gleitsegel an der Hinterkante
heruntergezogen und gebremst. Dadurch verändern sich Anstellwinkel
(siehe Kap. 2.6) und Profilform der Kappe. Je nach Bremsweg wird
die Geschwindigkeit verändert. Der Bremsweg wird in Prozent angegeben.
0 % Bremse entsprechen dem Trimmflug ohne Bremseinsatz des Piloten
und ohne Beschleunigungssystem . 100 % Bremsweg entsprechen
voll durchgezogener Bremse, dann ist der Strömungsabriss (Stallpunkt)
erreicht.
Geschwindigkeit des besten Gleitens
Mit lockeren Steuerleinen, also 0 % Bremse, fliegt das Gleitsegel mit seiner
Trimmgeschwindigkeit. Moderne Gleitschirme haben im Trimmflug
die maximale Gleitleistung. Sie wird als Gleitzahl angegeben und beschreibt
das Verhältnis von zurückgelegter Strecke zum Höhenverlust.
Geschwindigkeit des geringsten Sinkens
Mit leicht gezogenen Steuerleinen, ca. 10 - 30 % Bremse, fliegt das Gleitsegel
mit minimaler Sinkgeschwindigkeit. Die geringe Erhöhung der
Profilwölbung erzeugt bei niedrigerer Fluggeschwindigkeit mehr Auftrieb,
da die Luftteilchen einen längeren Weg auf der Profiloberseite als
im Trimmflug zurücklegen. Durch den für das Gleitsegel nun größtmöglichen
Sog auf der Ober- und Druck auf der Unterseite, verbundenen mit
einem optimalem Anstellwinkel, entsteht maximale Kappen- und Klappstabilität.
Minimalgeschwindigkeit
Bei einem Bremsweg von mehr als 30% wird das Gleitsegel noch langsamer
und fliegt im Minimalfluggeschwindigkeitsbereich. Hier bremst
der Fluganfänger bis höchstens 50% (das entspricht meist Hüfthöhe). Die
Strömung beginnt bei mehr Bremse, sich großflächig von der Oberseite
des Gleitsegels, abzulösen, wobei der Ablösungspunkt immer weiter
nach vorne wandert.
Die Sinkgeschwindigkeit nimmt mit Abnahme des Auftriebs, der Kappenstabilität
und der Gleitleistung des Schirmes zu. Diesen Bereich erfliegen
ausschließlich die Testpiloten des DHV!
Stallgeschwindigkeit
Bei voll durchgezogener Bremse über 100% reißt die Strömung völlig ab
(vgl. Kap. 2.5.1, Abb. 2.5.1.b). Der Strömungsabriss, auch Stall genannt, ist
ein kritischer Flugzustand und sollte ebenfalls nur in einem Sicherheitstraining
über Wasser erflogen werden. Das Gleitsegel erzeugt im Stall
keinen Auftrieb mehr und entleert sich teilweise. Lediglich der Luftwiderstand
begrenzt das mit starkem Pendeln verbundene Sinken zwischen 10
und 20 m/s.
Der Stall setzt je nach Gerätetyp unterschiedlich früh und hart ein. Mit
einem Einsteigerschirm ist bei vollem Bremsweg der Strömungsabriss gerade
noch nicht erreicht.
Dennoch darf nur zur Landung und nicht in zu großer Höhe durchgebremst
werden. Jede Landung ist ein gewollter Strömungsabriss, wobei
die Bremsen erst unmittelbar vor dem Aufsetzen durchgezogen werden.
Aktiv fliegen, klappstabil in der Thermik fliegen
Aktives Fliegen heißt, möglichst so an der Bremsleine und mit Körpergewicht
zu arbeiten, dass die Kappe immer möglichst genau senkrecht über
dem Piloten geflogen wird. Durch Böen- bzw. Thermikeinwirkung entsteht
bei Gurtzeugen mit tiefer Aufhängung oft eine Pendelwirkung.
Sollte das Gleitsegel, beispielsweise beim Einfliegen in eine Thermik, aufnicken
(Bewegung um die Querachse) und der Pilot dadurch vorpendeln,
gibt dieser die Bremsen frei.
Schießt der Schirm nach vorn, weil der Pilot bzw. das System aus einer
Thermik herausfällt, bremst der Pilot an um das Vorschießen des Schirmes
zu verhindern.
Seitliches Hebeln des Gleitschirmes wird Rollen genannt (Bewegung
um die Längsachse). Leicht angebremst fliegen und locker im Gurtzeug
bleiben, ohne auf den Kurvenausschlag mit Gegensteuern zu reagieren,
dämpft die Bewegung am effektivsten. Auf diese Weise können selbst
starke Turbulenzen ausgeglichen werden.
AFS® übernimmt einen Teil dieses aktiven Fliegens selbst. So können
auch Anfänger schon sicher und klappstabil das Thermikfliegen erlernen.
Im Bild ist Quellwolkenthermik über dem Talschluss von Lüsen zu sehen.
Mit den neuen sicheren Geräten der DHV 1er-Generation lassen sich sehr
schnell erste Thermikerfahrungen mit großem Sicherheitspotential sammeln.
Aktives Fliegen muss auch erst gelernt werden. Groundhandling, das auf
allen Wiesen trainiert werden kann, ist eine optimale Vorbereitung zum
Aufdrehen an die Wolkenbasis.
2.4 Geschwindigkeitspolare
Aus den Geschwindigkeiten ergibt sich eine für jeden Gleitschirm spezifische
Geschwindigkeitspolare, die für jede Fluggeschwindigkeit die zugehörige
Sinkgeschwindigkeit angibt. Sie ist von der Flächenbelastung
abhängig und wird mit Fahrtmesser und Variometer erstellt. Die Abbildung
2.4.a zeigt die Polare eines modernen Mittelklasseschirms bei einer
mittleren Flächenbelastung von 3 kg/m² [2].
Abb. 2.4.a: Geschwindigkeitspolare
Der obere Scheitel der Kurve ist die Geschwindigkeit des geringsten Sinkens,
Vminsink. Der Berührungspunkt der Tangente durch den Nullpunkt
an die Gerade ist die Geschwindigkeit Vbestgleit, des besten Gleitens.
Der Anfangspunkt der Polaren entspricht der Minimalgeschwindigkeit
Vstallmin am Stallpunkt, der Endpunkt der Polare der Geschwindigkeit
Vspeedmax mit Beschleunigungssystem.
2.5 Widerstände
Aufgrund der Fluggeschwindigkeit entstehen an Kappe, Leinen und am
Piloten Widerstände durch Luftverwirbelungen. Das kostet enorme Flugleistung,
weshalb die Geräteentwicklung darauf zielt, die schädlichen
Widerstände zu verringern. Dennoch sind die Widerstände für die Steuerung
und für die Landung wichtig. Es wird zwischen Profil-, Rand- und
Restwiderstand unterschieden.
Fx= cxA r vĄ 2/ 2 ( vA2= vA quadrat )
Fx=Widerstände, cx=Widerstandsfaktor (dimensionslose Zahl)
2.5.1 Profilwiderstand
Der Profilwiderstand setzt sich aus Form- und Reibungswiderstand der
Gleitsegelkappe zusammen.
Diese Körper im Luftstrom zeigen, wie unterschiedlich Wirbelschleppen
den Widerstand erzeugen, der mit der Größe der Wirbelfelder wächst. Die
Wirbelbildung wird geringer, wenn der Profilquerschnitt langsam auf Null
abnimmt.
Abb. 2.5.1 b Strömungsabriss
Der Formwiderstand hängt auch von der Stellung des Profils im Windkanal
ab. Er wächst linear mit der Vergrößerung der in Strömungsrichtung
projizierten Fläche, also mit der Erhöhung des Anstellwinkels.
2.5.2 Randwiderstand
Der Randwiderstand, induzierter Widerstand, entsteht an den seitlichen
Flügelenden durch den Druckausgleich vom Untersegel (Überdruck) zum
Obersegel (Unterdruck). Es entstehen leistungsmindernde Wirbelzöpfe.
Induzierter Widerstand; Windkanal-Tests von Skywalk
Die Auftriebsverteilung ist daher am Rand gestört und in Schirmmitte am
besten. Hohe Flügelstreckung vergrößert den zur Auftriebserzeugung
verbleibenden Mittelteil des Segels. Das Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand
wird günstiger - die Kappen- und Klappstabilität jedoch auch nachteilig
beeinflusst.
Moderne Gleitsegel mit weit nach unten gepfeilten Flügelenden verringern
nicht nur den Randwiderstand, sondern erhöhen gleichzeitig auch
die Klappstabilität.
2.5.3 Restwiderstand
Leinen- und Pilotenwiderstand bilden die nicht an der Auftriebserzeugung
teilhabenden Elemente des Fluggerätes und damit die schädlichen
Restwiderstände. Durch optimierte Leinenvergabelung und Durchmesserreduzierung
kann der Leinenwiderstand verringert werden.
Rund 350m Leinen werden heute unter einer Gleitschirmkappe verarbeitet.
Vor 10 Jahren waren es noch 500 bis 600m. Der Pilotenwiderstand
lässt sich durch Pilotenhaltung, Kleidung und richtige Gurtzeugeinstellung
positiv beeinflussen.
2.5.4 Widerstandsformel
W = Cw •ρ2• v2 • F
Cw ist der Widerstandsbeiwert der Gleitsegelkappe und bildet
den Formwiderstand.
ρ ist die Luftdichte. Je geringer die Luftdichte ist, desto
schneller fliegt das Gleitsegel, da der Widerstand geringer
ist. Mit der Höhe steigt die Fluggeschwindigkeit.
v2 ist die Eigengeschwindigkeit. Wird das Fluggerät
beschleunigt, nimmt der Widerstand im Quadrat zur
Geschwindigkeitserhöhung zu.
F ist die zur Strömungsrichtung projezierte Fläche.
Bei Anstellwinkelvergrößerung nimmt der Widerstand zu.
2.6 Kräfte im stationären Geradeausflug
Die Abbildung 2.6.a zeigt die am Gleitschirm wirkenden Widerstandsund
Auftriebskräfte mit den entsprechenden Gegenkräften und Resultierenden.
Abb. 2.6.a: Kräfteparallelogramm im stationären Geradeausflug [15]
Die Gewichtskraft FG wirkt durch die Erdanziehung senkrecht nach unten
und umfasst das gesamte Startgewicht. Da der Gleitschirm mit dem
Anstellwinkel α gegenüber der Strömungsrichtung geneigt ist, bekommt
die senkrechte Kraftkomponente FG eine Vorwärtskomponente,
den Vortrieb FV .
Diese Kräfte stellen sich nur ein, indem das Fluggerät potentielle (Lage-)
in kinetische (Bewegungs-) Energie umwandelt. Die Vortriebskraft wirkt
in Strömungsrichtung entlang des Gleitpfades und wird bei gleichbleibender
Fluggeschwindigkeit durch die Summe der Widerstände, der Widerstandskraft
Fw ausgeglichen. Durch die Profilierung wird der Auftrieb
FA senkrecht zur Strömungsrichtung erzeugt. Die Resultierende aus
2.7 Kräfte beim Kurvenflug
Beim Kurvenflug wird die Gewichtskraft durch die Zentrifugalkraft FZ
verstärkt:
FZ = m •v2r
Auftrieb und Widerstand bildet die senkrecht nach oben gerichtete Totale
Luftkraft FTL , die die Gewichtskraft kompensiert.
Sie nimmt mit dem Gewicht, dem Quadrat der Bahngeschwindigkeit und
dem kleiner werdenden Radius zu.
Die Resultierende aus
Gewichtskraft und Zentrifugalkraft
wird Kurvengewichtskraft
FGK
genannt, die senkrecht
zur Querachse wirkt. Sie
wird durch die Totale
Luftkraft FTL kompensiert.
In extremen Steilkurven
(vgl. Kap. 3.3, Steilspirale)
kann das Kurvengewicht
auf das Dreifache des
normalen Einhängegewichts
ansteigen (Belastung
von 3G).
Abb. 2.6.a: Kräfteparallelogramm im stationären Kurvenflug
Aufgrund der hohen physischen und psychischen Belastungen in engen
Steilkurven gilt das Manöver als nicht breitensporttauglich und wird daher
nur Experten als Abstiegshilfe empfohlen. Anfänger und Gelegenheitspiloten
greifen auf den unproblematischen B-Stall zurück.
Flugpraxis
Flugpraxis - Gleitschirmfliegen
Dieses Kapitel soll einen Einblick in den Ablauf der Flugmechanik sein
und einige grundlegende flugtechnische Abläufe vom Start, über den
Flug bis hin zur Landung beschreiben.
Vorflugroutine
Bevor es zum Fliegen geht, informiert man sich natürlich erst einmal über
das Wetter. Die Geländewahl hängt in der Regel von den Windprognosen
ab. Informationen, wer, wo und wie fliegen darf, sind an zweiter Stelle interessant
und wünschenswert.
Ausführliche Landeplatz- und Startplatzbesprechung helfen, den Flug
mental vorzubereiten. Ausweichwiesen, Stromleitungen, Materialseilbahnen,
Häuser, Baumreihen usw. gilt es für die Gelände und verschiedenen
Windverhältnisse zu berücksichtigen. Sinnvoll ist vor den ersten
Thermikflügen immer ein ruhiger Abgleiter vorneweg.
Am Startplatz müssen die Wetterbedingungen und die geländespezifischen
Eigenheiten nochmals überprüft werden. Passt alles, ist der
Schirm auszulegen. Dabei ist besonders auf Leinenknoten zu achten, die
gern einmal übersehen werden und in der Luft immer wieder zu unliebsamen
Überraschungen führen.
Eine Kontrolle des Rettungsgerätesplints ist genauso wichtig: Eine Landung
am Rettungsschirm wegen einer ungewollten Auslösung des Rettungsgerätes
(z.B. bei Herausfallen wegen eines durch den Transport gelockerten
Splints) muss nicht sein und ist durch regelmäßige Kontrolle
des Splints vor dem Flug vermeidbar.
3.1 Start
Startcheck:
Unmittelbar vor dem Start wird der Startcheck oder auch „Fünf-Punkte-
Check“ durchgeführt: Der Pilot kontrolliert zunächst seine Beinschlaufen
und sein Gurtzeug (1), die Einhängung (2), Leinen und Schirmkappe (3),
den Wind (4) und den Luftraum (5).
5-Punkte-
Startcheck:
1. Pilot:
Alle Gurtzeugschnallen
geschlossen? Beingurte
geschlossen?
Karabiner unverdreht
und richtig geschlossen?
Helm auf? Funk
an?
2. Leinen:
Leinen frei? Tragegurte
unverdreht?
Beschleuniger eingehängt
und unverdreht?
Steuerleine frei
und unverdreht?
3. Kappe:
Bogenförmig ausgelegt?
Alle Kammern
offen?
4. Wind:
Passt die Richtung?
Passt die Windstärke?
5. Luftraum:
Auf allen Seiten
weiträumig frei?
5-Punkte-
Startcheck:
Kein Start
ohne Startcheck!
Das Gleitsegel wird symmetrisch bogenförmig ausgelegt, so dass sich die
Kappe hinter dem Piloten gleichmäßig von der Mitte her füllen kann. Der
Pilot startet das Segel durch dosierten Zug mit nach hinten-unten gestreckten
Armen an den vorderen Tragegurten und Anlaufen gegen den
Wind.
Sobald das Segel über ihm steht, lässt er die Tragegurte los und hält nur
noch die Steuerleinen in der Hand. Nach einem Kontrollblick zur Kappe,
zu dem er das Segel gegebenenfalls etwas anbremst und damit stabilisiert,
beginnt die Beschleunigungsphase, in der die Strömung aufgebaut
wird. Mit großen, kräftigen Schritten und ruhiger Armhaltung erreicht der
Pilot die Abhebegeschwindigkeit. Er verliert den Boden unter sich bleibt
noch laufbereit, um ein unerwartetes Durchsacken mit den Beinen abfangen
zu können. Mit ausreichendem Bodenabstand kann er sich in das
Gurtzeug setzen. Die Steuerleinen werden nicht losgelassen.
In flachen Startgeländen achtet der Pilot auf die Beschleunigungsphase.
Große, lange und raumgreifende Schritte bei wenig Bremse sind jetzt ideal.
Im steilen Gelände hingegen zieht der Pilot behutsam auf und bremst
zum Stabilisieren an. Der Schirm darf nicht zu weit nach vorn schießen, da
ein Einklappen in der Abhebephase im Steilhang unangenehm werden
kann. Da solche Situationen in der Startphase bei Anfängern vorkommen
können, empfehlen sich schon vom Start weg die sicheren, klappstabilen
Einser.
3.2 Flug
Die Bremssteuerung bestimmt Fluggeschwindigkeit und Flugrichtung.
Kurven werden mit dosiertem Herunterziehen einer Steuerleine und zusätzlichem
Verlagern des Körpergewichts auf die Kurveninnenseite eingeleitet.
Von Beginn an werden leistungsstarke, thermiktaugliche Gleitschirme eingesetzt. Auf die
Kategorie DHV 1 ist zu achten. Am Himmel sind Quellwolken (Cumulus, CU) zu erkennen. Sie
zeigen kräftige Thermik an. Bild: Thermikflug über dem Lüsener Tal
Dabei wird das Gleitsegel auf der entsprechenden Seite verlangsamt und
gelangt mit etwas Querneigung in eine Kurve. Der Kurvenflug mit Körpergewichtsverlagerung
beugt der Trudelgefahr vor. Die Bremsleinen
sollten, abhängig vom Schirmtyp, nicht tiefer als 50% gezogen werden.
Idealerweise werden im Geradeaus- sowie im Kurvenflug die Bremsen
stets leicht angezogen gehalten – auf etwa 10-20% des gesamten Steuerweges.
Das vermindert das Gerätesinken und erhöht die Klappstabilität.
Im Kurvenflug ist die Körpergewichtsverlagerung, bzw. die so genannte
Sitzbrettsteuerung entscheidend: Die Innenbremse wird nur leicht stärker
gezogen, während die Außenbremse etwas gelockert wird. Meist verbleiben
etwa 10% Bremse auf dem Außenflügel, bei etwa 20- 30% Bremse
auf dem Innenflügel.
Die minimale Fluggeschwindigkeit liegt bei 50% Bremse bei ca. 25 km/h.
Langsameres Fliegen bedeutet, nahe an der Minimalfahrt das Risiko des
Strömungsverlustes in Kauf zu nehmen. Nur Testpiloten überprüfen diesen
Geschwindigkeitsbereich und ermitteln das Geräteverhalten am Stallpunkt.
In jedem Flug wird dennoch einmal ganz durchgebremst, und
zwar bei der Landung.
Da Gleitschirmfliegen so einfach ist, beschreiben die nachfolgenden Kapitel
die Möglichkeiten und Varianten des lautlosen Flugsportabenteuers.
3.2.1 Fliegen im Hangaufwind
Neben einfachem Abfliegen von einem Berg kann man mit Achtern im
Hangaufwind (Soaren) die Flugzeit deutlich erhöhen, da das Gerätesinken
durch den Aufwind kompensiert wird.
Genaue Kenntnisse über Vorfahrt- und Hangflugregeln und eine umfassende
etwa 14 Tage dauernde Ausbildung im Gleitschirmfliegen sind dabei
Voraussetzung.
Soaren im Hangaufwind, hier am Weltenseglerhang an der 950m hohen Wasserkuppe in
Osthessen. Es weht ein Südwind. Am Wolkenbild sind Cirren zu erkennen. Sie kündigen in
der Regel einen Wetterumschwung an. Am Folgetag regnete es.
Das wichtigste Flugmanöver sind 180°- Kehren vom Hang weg. Das Körpergewicht
gibt den Impuls für die Einleitung der Kurve. Der Bremsdruck
wird auf der Innenseite etwas erhöht, um den gleichen Betrag etwa auf
der Außenseite gelockert. Solche Kurven werden schon in den ersten Tagen
der Ausbildung trainiert.
Besonders empfehlenswert sind hierzu Schulungsgelände, die vom Wind
frei angeströmt werden. Ohne Turbulenzen können bei geringem Bodenabstand
die ersten Kehren und somit die Steuerung des Gleitschirms sicher
ausprobiert werden.
In Höhenflugkursen wird unter anderem auch in das Hangsegeln eingewiesen.
Die Einsteigergeräte der neuen Gerätegeneration entfalten im
Hangaufwind bemerkenswerte Leistungseigenschaften und sinken meist
weniger als anspruchsvollere Schirme mit schnellen Hochleistungsprofilen.
Auch für das stundenlange Fliegen im Hangaufwind ist es vollkommen
ausreichend, einen der sicheren DHV1er- Schirme zu pilotieren.
3.2.2 Thermikfliegen
Das Thermikfliegen stellt dieselben Voraussetzungen an den Piloten wie
das Fliegen am Hang. Zusätzlich sollte der Pilot das „Aktive Fliegen“ beherrschen,
da es an den Rändern einer Thermik Randturbulenzen (vgl.
Kap. 4.4.2) gibt, die den Schirm zum Klappen bringen können.
Dabei gilt, dass Thermiken den eigenen Schirm prinzipiell nie zum Einklappen
führen dürfen. Die neuen DHV-1er- Geräte sind äußerst klappstabil,
sodass man hier mit einer eine großen gerätebedingten Sicherheitsreserve
gerade bei den ersten Thermikflügen unterwegs ist.
Der Pilot stabilisiert aktiv durch entsprechenden Steuerleineneinsatz seinen
Schirm und verringert somit Pendelbewegungen. Beim Einfliegen in
den Aufwind gibt er die Steuerleinen frei. In der Thermik fliegt man am
besten Vollkreise oder mit minimalem Sinken (leichter Steuerleinenzug),
um Höhengewinn zu erzielen. Das Gleitsegel erzeugt dann maximalen
Auftrieb und damit Kappenstabilität.
Flug durch eine Thermik. Aktiv fliegen heißt, seinen Gleitschirm ohne Pendeln immer genau
über sich zu halten.
Beim Verlassen einer Thermik bremst man den Schirm an, um ein Vorschießen
der Kappe und anschließende Pendelbewegungen zu unterdrücken.
Aktives Fliegen bedeutet, auf Veränderungen an der Kappe so
zu reagieren, dass der Schirm stets zentral über dem Piloten bleibt. Zu
ersten Thermikversuchen empfiehlt sich stets eine leichte Bremse von
etwa10-20% zu halten. Die Klappstabilität ist am höchsten, das Gerätesinken
am geringsten. Jetzt lernt man das Auf und Ab in den Thermiken kennen
und sich darin sicher, nämlich aktiv zu bewegen.
Der erste Pilot gibt die Drehrichtung an. Rechtzeitig unter der Wolke aus dem Aufwind fliegen,
damit es erst gar nicht zur Wolkenberührung kommt.
Schon nach zwei Wochen kann und darf man selbständig fliegen!
„Aktiv Fliegen“ lernen
Mit umfangreichen Übungen wie Rollen, Nicken, flaches, enges Kreisen,
Ohrenanlegen, mit und ohne Speedsystem und kleinen Klappern kann
man im Performance-, Thermik- oder Flugtechniktraining „Aktives Fliegen“
unter Anleitung lernen. Das Kursangebot im Stubai oder in Lüsen/
Südtirol ist bei höchst möglicher Wetterstabilität speziell für Fluganfänger
ausgelegt. Im Anschluss an die Höhenflugschulung wird ein Thermik-
und Techniktraining oder der B-Schein mit den entsprechenden
flugtechnischen Inhalten und Übungen empfohlen. So kann man heute
unter professioneller Anleitung die Hohe Kunst des Thermikfliegens und
Hangsoarings in Seminaren erlernen, ohne den Risiken autodidaktischer
Lernversuche im Flugsport ausgesetzt zu sein.
Etwa 80% aller Kursteilnehmer besuchen ein oder mehrere Flugtechnikkurse,
manche fliegen in fast allen Veranstaltungen mit – „Sicher fliegen,
mit Erfolg!“.
Wolkenflug
Gewinnt man in einer guten Thermik sehr schnell an Höhe, ist darauf achten,
rechtzeitig den Aufwind zu verlassen, um nicht in die Wolke gezogen
zu werden. Man kann leicht die Orientierung verlieren, in Panik geraten
und in der Folge weitere Flugfehler begehen.
Ist das Steigen so stark, dass ein Wolkenflug unausweichlich wird, oder
soll der Steigflug aus anderen Gründen beendet werden, empfiehlt es
sich, die Ohren anzulegen oder andere Abstiegshilfen zu verwenden.
3.3 Schnellabstiegshilfen
Steilspirale
Einleitung
Der effektivste Höhenverlust wird mit der Steilspirale erreicht. Aus voller
Fahrt wird eine Kurve dosiert eingeleitet und immer enger geflogen, bis
der Schirm mit starker Querneigung und hoher Sinkgeschwindigkeit (10 -
20 m/s) in die Steilspirale gelangt.
Dabei ist auch das Körpergewicht auf die Innenseite zu verlagern, um der
Trudelgefahr zu begegnen. Der Schirm darf nicht zu schnell in die Kurve
gezwungen werden.
Ideal ist eine Einleitungsphase, die über etwa 1-2 Umdrehungen geht.
Sollte der Schirm auf der Innenseite plötzlich nach hinten abkippen,
durch einen einseitigen Strömungsabriss, werden die Bremsen sofort frei
gegeben.
Diese Trudeltendenz ist heutzutage sehr gering. Passiert es wirklich einmal,
reagieren die fehlerverzeihenden Schirme meist unproblematisch
durch deutliches Vornicken und fliegen selbständig und ohne Verzögerung
wieder weiter.
Spiralphase
Der Schirm ist mit Körpergewichtsverlagerung und vorsichtigen Bremsmanövern
in der Schräglage und damit im Manöver zu halten. Die Bremsen
dürfen nicht vollständig frei gegeben werden, da ein plötzliches
Vorschießen und weiteres Beschleunigen zur Verschärfung der Sinkgeschwindigkeit
mit allen Nebenwirkungen kommen kann. Die in Kapitel
2.6 beschriebene Zentrifugalkraft und die Winkelgeschwindigkeit wachsen
bis auf die dreifache G-Belastung an. Damit ist die physische Belastung
des Piloten relativ hoch, die Sinkwerte sind enorm, die Orientierung
kann verloren gehen, die Höhe und der rasante Höhenverlust können unterschätzt
werden.
Ausleitung
Da manche Gleitschirme nachdrehen, ist es notwendig, mit ausreichendem
Bodenabstand das Manöver durch dosiertes Freigeben der Innenbremse,
Neutralisieren des Körpergewichts und unter Hinzunahme
der Außenbremse wieder zu beenden.
Plötzliches Ausleiten hat zur Folge, dass der Schirm die Energie aus dem
Sinken in Höhe umsetzt. Es kommt zu einer mitunter heftigen Pendelbewegung.
Erst wenn der Schirm nach vorn schießt, sollte er, abhängig von
der Gerätekategorie, angebremst werden. Sollte der Schirm nicht ausleiten,
und auch heftiges Anbremsen das System nicht aus der Schräglage
bringen, ist unverzüglich das Rettungsgerät auszulösen.
Spiralen sind anspruchsvolle Flugmanöver, die nur unter fachkundiger
Anleitung, am besten im Sicherheitstraining mit Schwimmweste über
einem See trainiert werden sollen.
Etwa 70-80% aller Piloten fliegen nur ca. 1-2 Wochen im Jahr. Für diese
Pilotengruppierung ist weder die Spirale, noch ein Sicherheitstraining zu
empfehlen. Nur die ambitionierten Piloten besuchen nach einigen hundert
Flügen und bereits nennenswerter Thermikerfahrung ein extremes
Flugpraxistraining über Wasser. Die Papillon Flugschulen verfolgen das
Leitziel, Gleitschirmfliegen als Breitensport anzubieten. Daher werden
Akro- und Absturztrainings philosophiebedingt nicht angeboten.
Am einfachsten ist der B-Stall oder auch der B-Flug,
Der B-Stall
Dieses Manöver bietet die Möglichkeit, bequem und sicher abzusteigen:
Durch das Herunterziehen der B-Gurte wird der Schirm zum Strömungsabriss
geführt und sinkt mit quer eingeknickter Kappe ca. 6 – 9 m/s.
Einleitung
Der Pilot behält die Steuerleine ungewickelt und ungekürzt in der Hand.
Er richtet sich auf und ergreift gleichzeitig die B-Gurte. Er hat darauf zu
achten, dass auch wirklich die B-Gurte ergriffen werden und nicht etwa
die C-Gurte. Dies kann passieren, wenn ein Pilot die Gurte fälschlicherweise
z.B. von hinten her alphabetisch abzählt (statt A-Gurt den D- Gurt, statt
B-Gurt den C-Gurt...).
Während ein Gleitschirm im korrekt ausgeführten B-Stall einfach sinkt
und alles unproblematisch ist, fliegt der Schirm durch ein Negativprofil
im C-Stall kräftig, mitunter mit über 20km/h rückwärts. Auch das ist an
sich noch nichts Schlimmes, nur die Ausleitung überfordert reaktionsschwache
oder untrainierte Piloten, da das weite Vorschießen durch entsprechendes
Bremsen abzufangen wäre.
Die B-Gurte werden langsam gezogen, damit sich das gesamte System
verlangsamt. Nach etwa 15-20 cm Zug tritt der Stall ein. So verlangsamt
kommt es zu einem kaum merklichen Abkippen nach hinten mit zunehmenden
Sinkwerten.
Das Manöver
Es ist unverzüglich nach oben zu schauen, ob sich die gewünschte BStallform
am Gleitschirm einstellt. Sodann blickt der Pilot nach unten, um
den Höhenverlust und den unter ihm liegenden Luftraum zu kontrollieren.
Dann blickt er weiter abwechselnd nach oben und nach unten.
Sollte es zu einer untypischen Deformation im Manöver kommen, sind
die B-Gurte sofort frei zu geben und es ist auszuleiten. Ein leichtes Wegdrehen
im Sinken ist in der Regel normal, da bei einer nicht 100prozentig
symmetrischen Einleitung ein Drehimpuls mit in das Manöver genommen
wird.
Außerdem kann der Wind noch einen Einfluss ausüben. Ist das Wegdrehen
unangenehm, ist auszuleiten und das Manöver zu wiederholen.
Ausleitung
Durch zügiges, vor allem aber symmetrisches Freigeben der B-Leinen
wird das Manöver beendet. Der Schirm nickt vor, um wieder Strömung
aufzunehmen.
Dieses Vornicken ist keinesfalls durch Bremsen zu verhindern. Piloten mit
aktivem Flugstil neigen dazu, auch dieses Vornicken wegzubremsen. Der
Unterschied zum Thermikflug besteht darin, dass der Schirm aus dem
Stall erst wieder Fahrt aufnehmen muss, während er turbulenzbedingt
sonst nur vor oder zurückpendelt.
Ohrenanlegen
Eine weitere wichtige Abstiegshilfe ist das Ohrenanlegen. Durch Einziehen
der äußeren A-Leinen werden die „Ohren“ (meist zwei bis vier Zellen)
des Gleitschirms eingeklappt. Das Sinken wird bei etwa gleicher Fluggeschwindigkeit
größer. Man kann so beispielsweise aus dem Saugbereich
einer Wolke fliehen, während man mittels Steilspirale unter der Wolke im
Saugbereich beleiben würde.
Das Manöver wird durch Freigabe der A-Leinen beendet. Da die Flächenbelastung
größer wird und die Fluggeschwindigkeit aufgrund des größeren
Widerstandes ungefähr gleich bleibt, steigt die Stallgeschwindigkeit.
Richtungsänderungen während des Manövers werden nur mit Körpergewichtsverlagerung
durchgeführt.
DHV 1er Schirme verhalten sich bei diesem Manöver unproblematisch.
Mit anspruchsvolleren Geräten sollten die Ohren nur in Verbindung mit
Betätigung des Speedsystems angelegt werden. Die Wiederöffnung erfordert
ebenfalls etwas Geschick, damit der Schirm nicht in den Stall aufgebremst
wird. Nahezu alle Gleitschirme der neuen Gerätegeneration mit
DHV 1 haben Ohreneinklapphilfen.
3.4 Extremflugsituationen
Der Gleitschirm hat wegen des Fehlens einer starren Struktur einige Eigenheiten,
die ihn von anderen Luftfahrzeugen unterscheiden. Dazu gehören
mit teilweiser Deformation und Entleerung der Kappe Einklapper,
Strömungsabriss, Sackflug und Trudeln.*
Ein zu Demonstrationszwecken extra provozierter Einklapper. Keine Angst! Diese Modelle
klappen extrem selten und nur in heftigsten Turbulenzen. Selbst dann fliegt der Schirm
bei etwa 60% Einklapper noch gerade aus. Auch das Gerätesinken ließe noch eine stehende
Landung zu. –Höhenflugstartplatz für SW im Sauerland, Bruchhauser Steine
Einklapper
Einklapper entstehen bei negativer Anströmung. Es gibt seitliche und
frontale Klapper, die beispielsweise durch Fallböen am Rand einer Thermik
entstehen. Die eingeklappte Fläche wird von innen mit querströmender
Luft durch die Druckausgleichsöffnungen selbständig geöffnet.
Der Pilot sollte dennoch gegensteuern, das heißt, die noch offene Seite
leicht anbremsen, um das Wegdrehen des Gleitschirms zu vermindern.
In Hangnähe ist dies besonders wichtig. Der Einklapper ist für Fluganfänger
die einzige Extremflugsituation, für die eine Reaktion wünschenswert
ist. Körpergewichtsverlagerung auf die offene Seite reicht in den allermeisten
Fällen aus, um das Gerät zu stabilisieren. Nur bei Drehbewegungen
in Richtung der eingeklappten Seite sollte das Gegensteuern auch durch
zusätzliches Anbremsen der offenen Hälfte erfolgen.
Bei allen anderen extremen Manövern, die praktisch nur durch grobe Pilotenfehler
herbeigeführt werden können, gilt: Hände unverzüglich hoch
und den Schirm nicht anbremsen.
* Der Autor kamm in mehr als 4500 stündiger Flugerfahrung, teilweise unter sehr extremen
Bedingungen, auch mit Hochleistungsschirmen nie in einen ungewollten Strömungsabriss,
ins Trudeln oder in einen Sackflug.
Abb. 3.4.a: Seitlicher Einklapper rechts mit Gegensteuern links
Seitliche Klapper mit Vorpendeln des Piloten sind extrem selten. Der
Schirm ist nicht anzubremsen. Erst wenn der Schirm über den Piloten
kommt und nach vorn pendelt, ist ein Gegensteuern wünschenswert. Im
Falle eines Klappers mit Vornicken und schnellem Wegdrehen ist eine
schnelle Pilotenreaktion hilfreich, um das Wegdrehen zu vermeiden und
um den Höhenverlust gering zu halten. Geräte der Kategorie 1-2 sind hier
schon anspruchsvoller und erfordern im Einklappfall ein Gegensteuern.
Die modernen Schirme der neuen Gerätegeneration kompensieren einseitige
Klapper mit etwa 50% ohne oder nur mit leichtem Wegdrehen.
Darüberhinaus öffnen diese Geräte schneller. In der Regel drehen sie
selbst bei massiven Flächenverlusten nur etwa 45 bis 90° bis zur Wiederöffnung
weg. Ein solches Öffnungsverhalten nennt man „selbständig,
sofort“. Der Höhenverlust ist gering. Klapper mit klappstabilen DHV 1ern
sind äußerst selten und kündigen sich in der unruhigen Luft an. Es ist unwahrscheinlich,
dass ein Schirm nennenswert einklappt, ohne vorher die
Unruhe in der Luft mit den Ohren bzw. den Stabilos anzuzeigen.
Da die sicheren Geräte der Kategorie 1 im Falle eines Einklappers in
Bruchteilen von Sekunden wieder öffnen (in der Regel so schnell, dass
keine Pilotenreaktion notwendig ist), sind in den vergangenen 7 Jahren
keine Unfälle mehr mit Einklappern gemeldet worden. Selbst in thermischer
Luft zeigt der Gleitschirmsport seine enorme Entwicklung zugunsten
der Flugsicherheit in den letzten Jahren.
Regel: Gleitschirme sollten nie über 50% einklappen. Der Pilot ist in
einem solchen Fall sowohl mit dem Gerät, als auch mit den Bedingungen
überfordert. Nach der Wiederöffnung bitte Landen gehen! Klappen die
sicheren Schirme im Außenbereich, hat der Pilot noch zu geringe Thermikerfahrung
und sollte nochmals „aktives Fliegen“ in einer Flugschule
lernen. Landen. Weitere Flüge erst am Abend oder in ruhigeren Bedingungen
durchführen.
Klapper im Training
Mit einigen hundert Flügen, einigen dutzend Stunden Thermik- und Soaringerfahrung
bietet sich für die ambitionierten Flugsportler ein Sicherheitstraining
über Wasser an. Insbesondere beim Umstieg von einem
DHV 1er auf ein anspruchsvolleres Gerät ist ein solches Training empfehlenswert.
Dies betrifft nur etwa 10 - 20% aller Gleitschirmflieger.
70-80% % aller Piloten gehören zu der Gruppe der so genannten Genussund
Gelegenheitsflieger. Für diese Piloten ist kein Sicherheitstraining notwendig.
Der Wind weht mit etwa 10 km/h aus Süd. Zudem steigt die Thermik aus den Südhängen
auf. Der Nordhang wäre im Lee und gefährlich. Dieses Gelände ist hochalpin und eignet sich
nur für erfahrene Piloten. 54, 55
Meist fliegen diese Piloten nur ein bis zwei Wochen und Wochenenden
pro Jahr. Aufenthalte in den Alpen oder anderen anspruchsvolleren Gebiete
sollten in Gruppen unter Fluglehrerbegleitung und ausschließlich
mit DHV-1-Schirmen erfolgen.
Die Papillon-Flugschulen in Sauerland, Rhön und dem Stubai bieten jede
Woche spezielle Aufenthalte in ausgewählten Fluggebieten Europas. Diese
Flugwochen eignen sich auch für die Gruppe der wenig fliegenden
Scheininhaber.
Frontale Klapper
Bei frontalen Klappern reicht beidseitiges Anbremsen zum sofortigen
Öffnen. Da ein frontaler Klapper ein Strömungsabriss ist, muss nach Wiederöffnung
(in der Regel nach wenigen Zehntelsekunden) die Bremse
wieder frei gegeben werden, damit der Schirm wieder Fahrt aufnehmen
kann und weiterfliegt. Die neuen sicheren Schirme öffnen sich bei Notsituationen
auch ohne aktives Verhalten des Piloten selbständig.
Klapper mit Verhänger
Klappt der Schirm so heftig ein, dass ein Klapper mit Verhänger erfolgt,
kann der Schirm nicht mehr öffnen und man wirft die Rettung. Dies geschieht
zum Glück extrem selten – in der Rhön noch nie, und mit DHV
1er- Schirmen ist laut DHV Sicherheitsreferat (Stand November 2007)
auch noch kein Fall bekannt geworden, dass so etwas geschehen wäre.
Ambitionierten Piloten stehen zur Störungskorrektur folgende Möglichkeiten
zur Verfügung:
• Fullstall. Das nach-hinten-Abkippen des Flügels kann den von
der Front eingeschlauften Flügel befreien. Der Pilot sollte
ausreichend hoch sein und muss über entsprechende Erfahrung
und ein Sicherheitstraining verfügen.
• Gegensteuern mit Einholen der Stabiloleine des verhängten
Flügelendes. Die Stabileine ist in der Regel auf dem B-Gurt oder
dem C-Gurt aufgehängt und andersfarbig markiert. Es ist zwar
DHV- Lehrmeinung, dass man mit dieser Leine etwas beheben
kann, ich habe allerdings noch keinen Fall wahr genommen, in dem
eine Stabileine tatsächlich zur Problemlösung geführt hatte. Daher
empfehle ich folgende Strategie:
• Die verhängte Seite ist aktiv mit dem Tragegurt einzuklappen.
Der so provozierte Klapper ist unproblematisch, da er kein Abtrieb
erzeugendes Moment entwickelt. Er ist leicht mit Gegensteuern
zu kontrollieren. Diese Maßahme ist auch bei Verhängern anzuwenden,
mit denen unbemerkt gestartet wurde.
Beidseitiger Strömungsabriss, Fullstall
Der Strömungsabriss wird durch das Nachlassen der Windgeräusche und
durch die hohe Sinkgeschwindigkeit (5 - 20 m/s) erkannt. Es gibt mehrere
Ursachen, die von Flugfehlern (zu viel Bremseinsatz) über wechselnde
Windverhältnisse bis zu Mängeln am Gleitsegel (Luftdurchlässigkeit nach
Alterung) reichen.
Der Pilot sollte dem Schirm die Möglichkeit geben, wieder Strömung aufzubauen.
Alle modernen Gleitschirme leiten einen solchen Flugzustand
selbständig aus.
Dazu muss der Pilot die Bremsen freigeben, ohne sie loszulassen, damit
der Schirm wieder Fahrt aufnehmen kann. Reißt die Strömung ab, und
das Segel bleibt noch mit Luft gefüllt, befindet man sich im Sackflug.
Streng genommen ist das kein Flug, weil keine Strömung anliegt. Weiteres
Bremsen führt zum Fullstall, einem Strömungsabriss mit teilweiser
Entleerung der Kappe, nach vorn eingeklappten Ohren und Rückwärtsflug.
Um diesen Flugzustand zu beenden, gibt der Pilot ebenfalls zügig,
aber nicht zu schnell, die Bremsen frei. Aus dem Rückwärtsflug schießt
der Schirm weit nach vorn. Ein Anbremsen des Schirmes kann das Einklappen
verhindern.
Die neuen Bauvorschriften im DHV Gütesiegel sehen vor, dass die
Schirme aus diesem Zustand nicht zu weit vorschießen und nicht einklappen
dürfen. Ungewollte Stalls gibt es nahezu ausschließlich bei fehlerhaften
Landeeinteilungen und in den Endanflügen, wenn Piloten zu früh
und zuviel bremsen.
Daher gilt, auch bei der Landung darauf zu achten, die Bremsen erst in
einer Höhe von etwa 1-2m ganz durchzuziehen. In größeren Höhen wird
das nur im Sicherheitstraining über Wasser trainiert, bringt aber wenig Pilotensicherheit.
Der Fullstall ist im Groundhandling am Boden schön zu erfühlen. In der
Luft liegt die minimale sichere und seriöse Fluggeschwindigkeit bei etwa
50% Steuerweg. Außer im Falle eines Abfangens bei extremem Vorschießen
der Kappe gibt es keinen Grund, mehr zu bremsen. Einmal wird in jedem
Flug durchgebremst, bei der Landung.
Einseitiger Strömungsabriss
Ein Strömungsabriss kann auch einseitig durch schnelles starkes Herunterziehen
einer Bremse erfolgen. Der Schirm gerät in eine plötzliche, stark
beschleunigte Drehung um seine Hochachse, fast ohne Querneigung.
Dieser unkontrollierbare Flugzustand heißt Trudeln, Negativ drehen oder
Vrille. Der Pilot gibt die Bremsen zügig dosiert frei.
Die sicheren Schirme der neuen Generation leiten Trudeln sofort selbständig
aus. Bei stabilem Trudeln mit ausreichender Höhe könnte das Manöver
auch mit einem Fullstall ausgleitet werden, in geringer Höhe wirft
man das Rettungsgerät (vgl. Kap. 1.4).
Geräte der DHV-Kategorie 1, insbesondere alle neueren Geräte
seit 2000, verzeihen auch grobe Pilotenfehler und bieten neben
einem riesigen Sicherheitspotential gleichzeitig ein streckenflugtaugliches
Leistungsspektrum.
Die Trudeltendenz der neuen Geräte ist gering bis nicht mehr
vorhanden (siehe DHV Testflugprotokoll im Anhang). Auch in der
Schulung ist dank der neuen Gerätegeneration der einseitige
Strömungsabriss in den letzten 8 Jahren verschwunden.
3.5 Landung
Die Landung sollte immer gegen den Wind erfolgen. Schon in sicherer
Höhe beurteilt man Windrichtung und Stärke und plant die Landevolte.
Dabei fliegt man aus der Position, im Falle einer Linksvolte, in Linkskreisen
in den Gegen-, Quer- und Endanflug gegen den Wind. Während der
gesamten Landevolte wird das Gleitsegel leicht angebremst mit maximaler
Kappenstabilität geflogen. Der Landepunkt dient als Peilpunkt und
wird ständig beobachtet.
Abb. 3.5 Landevolte [8]
Auf den Anflugschenkeln hat man gute Korrekturmöglichkeiten (gestrichelte
Linien), so gelingt es nicht wenigen Piloten, bereits nach der Höhenflugausbildung
auf oder nur wenige Meter entfernt von einem handtuchgroßen
Punkt zu landen. Der Pilot muss sich spätestens in 5 m Höhe
vollständig zur Landung aufrichten. In etwa einem Meter Höhe zieht er
die Bremsleinen zum Landestall zügig durch, so dass Sinkgeschwindigkeit
und Fluggeschwindigkeit reduziert werden. Das Aufsetzen wird vereinfacht,
und stehende Landungen sind leicht möglich. Der Pilot darf nicht
zu früh bremsen.
Gerade im Endanflug wäre es gefährlich, wenn ein Strömungsabriss bereits
in 3, 4 oder 5 Metern Höhe erfolgen würde – Verletzungsgefahr!
Die schönsten Landungen sind solche, die kräftig „ausgeflart“ werden
können. Der Endanflug erfolgt nach Möglichkeit im Trimmspeed. Erst in
einem Meter Höhe wird durch langsames Durchbremsen die Dynamik
des Geradeausfluges in Höhe umgesetzt. Dann wird die Fahrt weiter verringert
und es erfolgt eine stehende Landung.
In thermischen Verhältnissen empfiehlt sich auch der Endanflug mit maximaler
Klappstabilität (10-20% Bremse)
Starkwindlandung
Bei starkem Wind fliegt man vor dem Landepunkt, vom Wind aus gesehen
leicht leeseitig des Landepunktes mehrere Queranflüge mit Halbkreisen
gegen den Wind („Achter“). In etwa 10 bis 20 Meter Höhe erfolgt
dann, leicht angebremst, ein kurzer Endanflug gegen den Wind.
Auf keinen Fall darf man hier in den Wind drehen. Wind- und Eigengeschwindigkeit
addieren sich. Eine Landung könnte mit zu hoher Geschwindigkeit
über Grund gefährlich werden.
Ist der Wind extrem stark, können die sicheren 1er auch mit angelegten
Ohren bis zum Aufsetzen ohne weiteres Durchbremsen geflogen werden.
Der Pilot dreht sich blitzschnell um, rennt zum Schirm und versucht, das
Tuch zu ergreifen, damit er nicht von seinem Gerät über den Boden weggeschleift
wird.
Hanglandung
Eine Landung am Hang erfolgt immer seitlich zu Gefälle, aufgrund des
steigenden Verletzungsrisikos nie gegen den Anstieg. Außerdem erfordert
sie in der Regel einige Routine. Am Anfang der Fliegerkarriere sind
Fluggebiete mit großen Landeplätzen, wie im Stubai oder in Lüsen zu
empfehlen.
Toplandung
Landungen am Startplatz setzen Wind oder Thermik voraus. Daher sind
sie nur für geübte Piloten mit viel Groundhandlingerfahrung zu empfehlen.
Meteorologie des Gleitschirmfliegens
Lenticularis und Altocumulusflocus; Frontaufzug in den Alpen. Der Altocumulus entsteht
durch Luftdruckabnahme des heranziehenden Tiefs mit aufsteigender und kondensierender
Luft. Der starke Höhenwind formt solche Wolken zu fischartigen Föhnlinsen
Gleitschirmfliegen ist bestimmt die einfachste und vor allem sicherste Art
zu fliegen. Die Beurteilung geeigneter Wetterlagen und –verhältnisse ist
aber recht anspruchsvoll.
Nach der Zusammenfassung der wichtigsten physikalischen Parameter
folgen Ausführungen über die Luftzirkulationen und die Gefahren bei
Gewitter, Thermik, Föhn und Talwind. Wo liegen die Grenzen zwischen
stundenlangem, freiem und sicherem Fliegen und lebensbedrohlichen
Wetterentwicklungen?
Im Bild oben fegte der Föhnsturm laut der Wetterstation am Patscherkofel
bei Innsbruck mit über 120km/h. Jeden Moment kann der starke Höhenwind
böig turbulent auch in den geschützten Tallagen des Stubais
durchgreifen. Noch ist es dort ruhig, aber Piloten dürften jetzt schon nicht
mehr in der Luft sein.
Zu Beginn der Pilotenkarriere entscheiden die Fluglehrer über den Flugbetrieb.
In der rund 14tägigen Ausbildung bis zum Freiflieger erfahren die
angehenden PIloten schon viel über das Wetter und seine Gefahren. Und
auch im Anschluss bieten wöchentliche Thermikkurse und Urlaubsausfahrten
in ausgewählte Fluggebiete Europas und der übrigen Welt auch
den Einsteigern die Möglichkeit, um in Fluggebieten rund um den Globus
mit fachkundiger Betreuung abzuheben.
Ich bin der Meinung, dass das Erkennen von gefährlichen Wettersituationen
für die Sicherheit im Flugsport außerordentlich wichtig ist.
Physikalische Parameter
4.1.1 Die Troposphäre;
Die Lufthülle um die Erde heißt Atmosphäre. Das Wettergeschehen spielt
sich jedoch nur in der untersten Schicht der Atmosphäre, der Troposphäre,
ab. In unseren Breiten reicht sie, abhängig von der Jahreszeit, zwischen
8 und 12 Kilometer hoch. Charakterisiert wird die Troposphäre
durch eine mittlere Temperaturabnahme mit der Höhe von 0.65 °C/100
m.
Nach oben hin wird sie durch die Tropopause, einer wetterwirksamen
Sperrschicht, begrenzt. Dort herrschen in unseren Breiten Temperaturen
zwischen -50 °C und -60 °C, wobei es mit zunehmender Höhe nicht mehr
kälter wird.
Die Tropopause kann man sich wie einen Kochtopfdeckel vorstellen, unter
dem sich das ganze „auf und ab“ von warmen und kalten Luftmassen
mit Wolkenbildungen und Wolkenauflösungen abspielt.
4.1.2 Temperatur;
Das tägliche Wettergeschehen bringt meist aber keinen homogenen
Temperaturverlauf mit sich: Bleibt die Temperatur mit der Höhe gleich,
liegt eine Isothermie vor, steigt sie mit der Höhe, ist eine Inversion vorhanden.
Abb. 4.1.2.a-d: Zustandskurven - Temperaturverläufe
Im Zentrum von Hochdruckgebieten (vgl. Kap. 4.4.1.2) reicht die Temperaturumkehrschicht
oft bis zum Boden, es entsteht eine Bodeninversion.
Im Luftmassensinken in Hochdruckgebieten kommt es zu einer Kompression
mit Erwärmung – die inversionswarme Luft.
4.1.3 Luftdruck;
Die Atmosphäre unterliegt der Erdanziehungskraft. Durch das Gewicht
der Lufthülle wird Druck auf die Erdoberfläche ausgeübt, der Luftdruck.
Die untersten Luftschichten werden am stärksten verdichtet, weil sie vom
Gewicht der darüber liegenden Luftmassen zusammengepresst werden.
Die Abbildung 4.1.3.a zeigt, dass der höchste Luftdruck an der Erdoberfläche
herrscht und mit der Höhe logarithmisch abnimmt.
Abb. 4.1.3.a: Luftdruckabnahme mit der Höhe [1]
Als Faustregel gilt: Alle tausend Meter verringert sich der Luftdruck um
ca. 10 %. Diese Luftdruckabnahme wird in Variometern genutzt, um den
Piloten Höhengewinn, Höhenverlust und die Flughöhe anzuzeigen.
Für den Piloten ist es wichtig zu wissen, dass in Höhen über 3000 m ohne
Akklimatisierung bereits die Wahrnehmungs- und Handlungsfähigkeit
beeinträchtigt wird. Daher sollten untrainierte Piloten nicht zu lange thermisch
in solchen Höhen fliegen.
4.1.4 Luftdichte
Die Luftdichte beschreibt das Verhältnis von Anzahl der Luftteilchen
bzw. deren Masse zu einem Volumen. Bezüglich der Standardatmosphäre
wiegt ein Kubikmeter Luft 1.225 kg. Kalte Luft ist aufgrund geringerer
Molekularbewegung dichter und damit schwerer als warme Luft, die mit
einem Temperaturvorsprung gegenüber kälterer Umgebungsluft leichter
ist und als Thermik (vgl. Kap. 4.4.2) aufsteigt.
Die Luftdichte ist auch abhängig von der Luftfeuchtigkeit: Wassergas ist
leichter als die anderen Gase des Luftgemisches. Aufgrund geringerer
Dichte ist feuchte Luft leichter als trockene und steigt auf. Wäre dies anders,
würde es beispielsweise keine Wolken, sondern nur Nebel geben.
4.1.5 Luftfeuchtigkeit
Innerhalb der Troposphäre befinden sich veränderliche Mengen von
gasförmigem Wasser in der Luft. Abb. 4.1.5.a zeigt, dass die Höchstmenge
Wassergas, die in der Luft sein kann, von der Temperatur der Luft abhängt.
Abb. 4.1.5.a: Taupunktdiagramm [1]
Je höher die Lufttemperatur ist, desto mehr Wassergas kann die Luft aufnehmen.
Das gasförmige Wasser in der Luft wird in Gramm pro Kubikmeter
angegeben und heißt absolute Luftfeuchte. Die relative Feuchte
drückt den Sättigungsgrad der Luft in Prozent aus. Die aktuell vorhandene
absolute Luftfeuchte wird in Verhältnis gesetzt zur maximal möglichen
Luftfeuchte:
relative Feuchte = absolute Feuchte / maximal mögliche Feuchte• 100
Ist genau so viel absolute Luftfeuchte in der Luft, wie die Luft bei der vorhandenen
Temperatur maximal in sich aufnehmen kann, ist eine relative
Luftfeuchte von 100 % gegeben, die Luft ist gesättigt.
Die Temperatur, bei der Sättigung erreicht wird, heißt Taupunkt. Der
Abstand zwischen der aktuell vorhandenen Temperatur und dem Taupunkt
sagt aus, wie nahe die Luft der Sättigung ist. Dieser Wert wird als
Taupunktdifferenz (Spread) bezeichnet. Ungesättigte Luft erreicht ihren
Taupunkt durch Abkühlung, beispielsweise durch thermisches Aufsteigen,
oder durch Feuchteanreicherung.
Dann ist mehr Wassergas in der Luft, als diese maximal in sich aufnehmen
kann. Die überschüssige Feuchte kondensiert. Das Kondensationsniveau
ist erreicht. An Kondensationskernen, das sind Schwebepartikel
in der Luft, zum Beispiel Rauch, Salz und Pflanzenpollen etc., setzen sich
Wassertröpfchen ab, die als Wolken oder Nebel sichtbar werden.
Bei hohen Temperaturen enthält die Luft bis zu 4% Wassergas. Die Prozentanteile
der anderen Gase verringern sich entsprechend auf 20% Anteil
Sauerstoff und 75% Anteil Stickstoff (statt 21% und 78%).
Als Messinstrument zur Feststellung der relativen Luftfeuchte dient das
Haarhygrometer. Das Wassergas gelangt durch Verdunstung in die Luft.
Verdunstung findet bei jeder Temperatur statt. Während der Verdunstung
wird die dazu benötigte Energie in Form von Wärme der direkten
Umgebung des verdunstenden Wassers entzogen. Verdunstung hat somit
einen kühlenden Effekt. Die Energie geht nicht verloren, sie wird bei
Kondensation wieder freigesetzt.
Bei Kondensation wird Wärme frei, die an die Umgebung abgegeben
wird. Diese Erscheinung sorgt, neben dem Austausch von Warm- und
Kaltluft, für großräumigen Wärmetransport: 3/4 der Erdoberfläche sind
mit Wasser bedeckt.
Durch Sonnenwärme werden gewaltige Mengen Wasser verdunstet. Mit
den großen Zirkulationsströmungen der Erde werden das Wassergas und
die darin geborgene Wärme weitertransportiert und später bei Kondensation
wieder freigesetzt.
Exkurs: Überlegungen zur Klimaentwicklung
Die Klimaerwärmung nimmt zunehmend Einfluss auf diese Zirkulationen:
Es besteht Anlass zur Sorge, dass sich der Golfstrom infolge des enormen
Frischwassereintrages im Nordatlantik abschwächt, möglicherweise sogar
schon in wenigen Jahren ganz zusammenfällt. Messungen der Tiefenausgleichsströmung
im Nordatlantik haben ergeben, dass die Strömung
bereits um mehr als 30% schwächer geworden ist. Ein Zusammenbruch
des Golfstroms würde für Mittel- und Nordeuropa zunehmend kalte und
trockene Winter und heiße Sommer mit zum Teil lang anhaltenden Dürreperioden
bedeuten.
Die momentane Klimaerwärmung führt seit den 1970er Jahren zum größten
Artensterben der Erdgeschichte. Tiere und Pflanzen können sich weder
anpassen, noch neue Lebensräume erschließen.
Nur eine sofortige drastische Reduzierung der CO2-Emissionen kann den
Klimawandel noch beeinflussen. Gleitschirmfliegen als modernster Flugsport
ist ein umweltverträgliches Erlebnis, ohne Motorlärm oder CO2-Eintrag.
Die Flugschulbusse werden in der Saison 2007 auf Biodiesel umgestellt.
Das Flugcenter auf der Wasserkuppe ist ein Holzbau heimischer
Holzwirtschaft.
Der Klimawandel nimmt auch auf die Fliegerei seinen Einfluss: Mehr Flugtage,
wärmeres Wetter, bessere Thermik. Zunehmende Gefahren sind
häufigere und heftigere Überentwicklungen und verheerendere Stürme.
4.2 Thermodynamik,
Ein mit einem Temperaturvorsprung von 5 °C gegenüber der Umgebungsluft
aufsteigendes trockenes Luftpaket (zum Beispiel eine Thermikblase
in Abb. 4.2.a) dehnt sich aufgrund der Luftdruckabnahme mit zunehmender
Höhe aus.
Diese Expansion bewirkt eine Temperaturabnahme um 1 °C pro 100 Höhenmeter.
Man bezeichnet diese Temperaturänderung als trockenadiabatischen
Temperaturgradienten, wenn der Wärmeaustausch des aufsteigenden
Luftvolumens mit der Umgebungsluft vernachlässigt wird.
Immer den Wolkenrand anfliegen. Unter der Wolke können die Aufwinde so stark werden,
dass ein Wolkenflug unvermeidlich wird. Das Bild entstand im November 2006 während in
einer Flugwoche in Algodonales/Andalusien.
Analog dazu bewirkt Kompression Erwärmung um denselben Temperaturgradienten,
was zur Erklärung von Hochdruckabsinkinversionen und
des Föhneffekts dient.
Die relative Luftfeuchtigkeit eines aufsteigenden Luftvolumens nimmt
mit zunehmender Höhe aufgrund der Temperaturabnahme zu, bis sie
100 % beträgt. Der Taupunkt oder das Kondensationsniveau sind erreicht,
und das in der Luft enthaltene Wassergas kondensiert.
Abb. 4.2.a: Trocken- und feuchtadiabatischer Aufstieg - mit 8 °C Spread [1]
Die frei werdende Kondensationswärme gleicht die durch adiabatische
Entspannung hervorgerufene Abkühlung teilweise aus, sodass der Abkühlungsgradient
in der Wolke, der feuchtadiabatische Temperaturgradient,
auf 0,6 °C im Mittel sinkt.
Das Aufsteigen der Luftmassen ist erst beendet, wenn sie keinen Temperaturvorsprung
mehr gegenüber der Umgebungsluft haben.
Das ist für den Gleitschirmpiloten im gefährlichsten Fall in einem Gewitter
möglich, dessen Aufwinde erst durch die Tropopause gestoppt werden.
Beide Begriffe stammen aus Physik und sind für die theoretische Abschlussprüfung
des DHV von Belang.
Diese Überentwicklung (Cb, Cumulsnimbus genannt) zeigt auch eine Drehung an. Rhön,
2006; Am linken Bildrand ist eine bereits stark überentwickelte Quelwolke zu sehen (Cumuluscongestus).
Auch die Eiskristallwölkchen (Ci, Cirren) am oberen Bildrand kündigen oft
Labilisierung, d.h. Gewitterneigung an. Nicht selten folgt den ersten sommerlichen Hitzgewittern
später eine Kaltfront mit heftigen Frontgewittern. In der Nähe solcher Wolken darf
weder Gleitschirm noch Drachen geflogen werden. Es besteht die Gefahr, von einer Böenwalze
erfasst zu werden.
Wolkenklassifikation
Sie treten in den verschiedensten Formen auf: mal als filigrane
Schleier, mal als mächtige Ambosse oder bedrohliche Walzen. Doch bei
der derzeitigen Hochdruckwetterlage sind sie über Deutschland selten
zu sehen. Die Rede ist von Wolken. Eine Wolke ist eine relativ dichte
Ansammlung von winzigen Wassertröpfchen bzw. Eiskristallen in der
Luft. Dabei kondensiert das Wasser bei einer Luftfeuchtigkeit von 100
% an Staubteilchen, die als Kondensationskeime dienen. Aufgrund der
sehr variablen Erscheinungsformen schien es zunächst nahezu unmöglich
eine Klassifikation von Wolken zu erstellen. Doch Anfang des 19.
Jahrhunderts brachte der englische Pharmazeut und Hobbymeteorologe L.
Howard mit seinem Klassifikationsschema Ordnung ins Chaos. Er teilte
die Wolken wie in der Biologie üblich in Familien, Gattungen, Arten
und Unterarten ein. Seine Einteilung ist heute noch als
internationale Klassifikation gebräuchlich und soll im Folgenden kurz
erläutert werden.
Wolkenklassifikation
Die Wolkenfamilien werden zunächst einmal nach der Höhe eingeteilt:
Man unterscheidet zwischen hohen Wolken, die sich in mittleren
Breiten in einer Höhe von 7 bis 13 km befinden, mittelhohe Wolken in
einer Höhe von 2 bis 7 km und tiefe Wolken mit einer Höhe von 0 bis 2
km. Dann gibt es noch Wolken mit großer vertikaler Erstreckung. Dies
sind Wolken, die so mächtig sind, dass sie sich über alle Stockwerke
erstrecken.
Pro Familie gibt es in der Regel zwei Gattungen: Diese unterscheiden
zwischen haufenförmigen Wolken (Cumulus) und schichtförmigen Wolken
(Stratus). Im hohen Stockwerk gibt es eine weitere Gattung, die
Schleierwolken (Cirrus), die vollständig aus Eiskristallen bestehen.
In der unteren Schicht existiert noch eine Mischform zwischen Stratus
und Cumulus (Stratocumulus). Insgesamt ergeben sich dann 10
Gattungen. Der Name der Wolke setzt sich nun aus dem Namen für das
Stockwerk und der Gattung zusammen. Für hohe Wolken wird die Silbe
Cirro-, für mittlere Wolken Alto- und bei vertikal mächtigen Wolken
Nimbo- verwendet. Bei tiefen Wolken wird die Silbe weggelassen.
Die Arten beschreiben dann die Gestalt der Wolken, zum Beispiel, ob
sie linsenförmig (lenticularis) oder schichtartig (stratiformis)
sind. In den Unterarten werden weitere Eigenschaften wie
Lichtdurchlässigkeit und Anordnung beschreiben.
Als Beispiel einer Klassifikation sei die Wolke Altocumulus
stratiformis perlucidus angeführt. Dabei handelt es sich um eine
mittelhohe Haufenwolke, die sich schichtförmig über eine große Fläche
erstreckt und die kleine Lücken zwischen den Wolkenteilen aufweist,
durch die man den Himmel sieht. Auf gut Deutsch sind dies die
allseits bekannten Schäfchenwolken
4.3 Gewitter
Die aufsteigenden Luftmassen bleiben trotz ständiger Abkühlung immer
wärmer als die Umgebungsluft. Einen solchen Zustand der Atmosphäre
bezeichnet man als labil. Abb. 4.2.a zeigte auch, dass kalte Luft in der
Höhe die Gewitterentwicklung begünstigt, da der Temperaturvorsprung
TV der aufsteigenden Luft in der Wolke noch größer wird. Die vertikalen
Windgeschwindigkeiten nehmen zu. Aus Cumuluswolken, Quellwolken,
können in minutenschnelle voluminöse, blumenkohlartige Cumuluskongestuswolken
und Kilometer hohe Cumulusnimbuswolken (Gewitterwolken)
entstehen.
Es kommt zu extremer Sogwirkung, die auch thermikfremde Luft aus der
Umgebung aufsaugt. Die Aufwinde steigen auf Geschwindigkeiten von
20 - 40 m/s auf, die Extremwerte liegen sogar bei über 80 m/s. Eine weitere
Gefahr bildet die Böenwalze, die einem reifen Gewitter vorauseilt.
Flieger sind auch in einigen Kilometern Entfernung noch in Gefahr. Daher
gilt erstmal absolutes Flugverbot in der Nähe von Gewittern. Tage mit
Gewitterneigung im Tagesverlauf sind mitunter morgens noch nutzbar.
Sobald sich jedoch Thermikwolken über den Startplätzen entwickeln, die
turmförmig (Castellanuswolken) in die Höhe schießen, muss umgehend
gelandet werden.
Abb. 4.3.a: Böenwalze [1]
Aus großer Höhe fällt kalte Luft im Niederschlagsbereich aus und schiebt
sich, aufgrund der höheren Dichte, unter die am Boden liegende Warmluft,
die angehoben wird und die Zelle mit Warmluftnachschub versorgt.
Es entsteht eine extrem turbulente Böenwalze, die dem Gewitter schon
einige Kilometer vorauseilt und langsame Gleitschirmflieger wie Staubfussel
anziehen kann.
Nicht jede aufsteigende Warmluft endet mit einem Gewitter. Für
den langsamen Gleitschirmpiloten ist es besonders wichtig zu
wissen, dass ein Hochdruckeinfluss mit einer Absinkinversion für
sicheres Thermikfliegen notwendig ist.
4.4 Wind
Wind ist bewegte Luft und wird von barometrischen Druckunterschieden
hervorgerufen. Es wird zwischen dynamischen, großräumig-überregionalen
und lokalen, beispielsweise thermischen Winden unterschieden.
Für den Gleitschirmpiloten ist das Verständnis für lokal auftretende Winde
bedeutungsvoll, da er ohne Motor nur auf Thermik und dynamische
Hangaufwinde angewiesen ist und nie eine Frontdurchquerung oder
Ähnliches erfliegen könnte.
Daher liegen die Schwerpunkte für die Beschreibung von Hoch- und Tiefdruckgebieten
bei den phänomenologischen Erscheinungen. Die Entstehung
von typischen Wetterlagen stelle ich vereinfacht dar.
4.4.1 Luftzirkulationen auf der Nordhalbkugel –
Dynamische Winde
Verschiedene Einstrahlungswinkel der Sonne, Bewölkungsgrade, unterschiedliche
orographische Gegebenheiten und verschiedene weitere Faktoren
führen zu unterschiedlicher Aufheizung von Luftmassen. Temperaturänderungen
wirken sich auf Luftdichte und Luftdruck aus. Es bilden
sich Zonen unterschiedlichen Luftdrucks, Hoch- und Tiefdruckgebiete.
Zwischen den entstehenden Druckgefällen (Druckgradienten) stellen sich
Ausgleichsströmungen von Hoch- zu Tiefdruckgebieten ein. Es entstehen
Winde, die nach der Richtung benannt werden, aus der sie wehen. Linien
gleichen Drucks werden Isobaren
Abb. 4.4.1.a: Bodenwetterkarte vom 7. März 2007
Die Erddrehung bewirkt einen Effekt, die den Wind auf der nördlichen
Halbkugel nach rechts und auf der südlichen Halbkugel nach links ablenkt.
Er heißt Corioliseffekt.
Die Rechtsablenkung wirkt in der Höhe so stark, dass es zum Umströmen
eines Hochdruckgebietes im Uhrzeigersinn parallel zu den Isobaren
kommt. Die in ein Tiefdruckgebiet hineinströmende Luft wird ebenfalls
nach rechts abgelenkt, so dass es zum Umströmen eines Tiefdruckgebiets
gegen den Uhrzeigersinn kommt.
Je langsamer die Luft strömt, desto geringer ist der Einfluss der ablenkenden
Corioliskraft. In Bodennähe ist der Einfluss der Corioliskraft aufgrund
der durch Bodenreibung langsameren Windgeschwindigkeit geringer als
in der Höhe.
Es kommt zum bodennahen Druckausgleich
von Hoch- zu Tiefdruckgebieten,
wobei der Wind um ein Hochdruckgebiet
herum mit Komponente
zum tieferen Druck weht.
Abb. 4.4.1.b: Barisches Windgesetz [11]
Lokale Winde: Föhn, Talwind, Thermik, Seewind, Bergwind,
Gletscherwind
Gebirge wirken auf den überregionalen Wind und bilden lokale Windphänomene
aus. Seitlich angeströmt wird der Druckgradientwind am Alpennordrand
durch den sog. Leitplankeneffekt beschleunigt, ebenso bei
Überströmung.
Der Föhnsturm entsteht durch einen Düseneffekt im Kammniveau, über
Pässen und Taleinschnitten. In Gebirgsschneisen kann der Wind
besonders stark werden, da horizontale und vertikale Beschleunigungen
wirken.
4.4.1.1 Tiefdruck
Die Luftmassenkonvergenz im Zentrum eines Tiefs führt zu großflächiger
Hebung von Luft. Es kommt durch Abkühlung zu Kondensation und
Niederschlagsbildung. Grenzen verschiedener Luftmassen werden als
Fronten oder Tiefdruckausläufer bezeichnet.
Eine Warmfront ist der Vorstoß wärmerer Luft WL gegen kältere Luft KL.
Wegen der geringeren Dichte der warmen Luft gleitet sie auf die kalte
Luft auf. Während dieses Hebungsvorgangs kommt es zu Kondensation
und Ausbildung eines breiten Niederschlagsgebietes.
Die Abbildung 4.4.1.1.a zeigt, dass sich die Wolken von ersten Cirren Ci
(Federwölkchen) über Cirro- Cs und Altostratus As (Schichtwolken) nach
unten bis zum Nimbostratus Ns (Regenwolke) verdichten. Die Warmfront
kündigt sich so schon mehrere hundert Kilometer vorher an und ist daher
rechtzeitig zu erkennen. In
Abb 4.4.1.1.a: Kartenbild und Schnitt durch ein Tiefdruckgebiet
Für den Gleitschirmflieger sind in den Sommermonaten Warm- und Kaltfronten
gleichermaßen gefährlich. Schwere, kalte Luft KL schiebt sich
unter die warme Luft und hebt diese, wobei es nach adiabatischer Abkühlung
mit cumulusartiger Wolkenbildung oft zu kilometerhohen Frontgewittern,
Cbs und gefährlichen Böenwalzen kommt.
Der Kaltfront eilt auch hohe Cirrusbewölkung voraus, womit man sie irrtümlich
mit einer harmloseren Warmfront verwechseln kann. Der Frontverlauf
wird in Wetterkarten mit schwarzen Dreiecken gekennzeichnet.
4.4.1.2 Hochdruck
Im Hochdruckgebiet sinkt die Luft großflächig ab und erwärmt sich dabei
durch Kompression. Der Absinkvorgang reicht im Hochdruckzentrum bis
in Bodennähe hinunter. Es bildet sich eine Absinkinversion. Oberhalb der
Inversion, der Temperaturumkehrschicht, hat die aus großer Höhe abgesunkene,
sehr trockene und erwärmte Luft die Wolken aufgelöst und lässt
darüber keine neue Wolkenbildung zu.
Unterhalb der Inversion kann durch ungehinderte Sonneneinstrahlung
Thermik entstehen. Der Aufstieg der Thermik wird durch die Inversion begrenzt,
die auch als wetterwirksame Sperrschicht bezeichnet wird. Liegt
die Sperrschicht ausreichend hoch, können sich unterhalb der Sperrschicht
Cumuluswolken bilden.
Die Thermik ist massenträge. Ein guter Aufwind wiegt viele 100 Tonnen.
Die Thermik steigt mit dem Winkel der Hangneigung weiter auf. So liegt
das Kondensationsniveau, abhängig von der Basishöhe, oft hinter den
Startplätzen.
4.4.2 Thermik
Aufgeheizter Boden erwärmt die darüber liegende Luftschicht. Die Dicke
dieser Schicht und die Möglichkeit, als Thermikblase aufzusteigen, hängt
vor allem von der Einstrahlungsintensität, der Art des Untergrundes und
des dynamischen überregionalen Windes ab.
Trockene, windgeschützte Bodenflächen erwärmen sich beispielsweise
besser als feuchte Waldflächen, in denen ein großer Teil der Sonnenenergie
für Verdunstung benötigt wird, die Verdunstungskälte hemmt nämlich
die Warmluftbildung.
Abb. 4.4.2.a: Thermik und Windversatz an einer Abrisskante [8]
Wird eine Luftmasse um mehr als 2 °C gegenüber der Umgebungsluft erwärmt,
reicht der aufgrund der geringeren Dichte entstehende Auftrieb,
um die darüber liegende kältere Luft zu durchdringen [5].
Es entsteht eine Thermikblase. Begünstigt wird das „Abreißen der Thermik“
durch Wind, der das Warmluftpaket an ein Hindernis drückt, wodurch
es schließlich abreißt.
An solchen Abrisskanten steigt häufiger Warmluft auf, es entsteht eine
pulsierende Thermik, die einen Thermikschlauch oder Thermikbart, ausbilden
kann. Abhängig vom Temperaturvorsprung entstehen Steigwerte
von bis zu 10 m/s. In thermischen Überentwicklungen (CB) sind bis zu
50m/s möglich!
Gleitschirmflieger sollten bei Steigwerten von mehr als 5m/s aus der
Thermik aussteigen und zum Landen gehen. Stärkere Thermiken sind nur
den erfahrenen Piloten vorbehalten.
Entsprechend stark können die Turbulenzen im Randbereich der Thermik
sein. Das geringe Eigensinken eines Gleitschirms ist in einer Thermik
schnell kompensiert, sodass stundenlange Flüge möglich werden. Ungeübte
Piloten sollten vorsichtig mit der Thermik umgehen. Das Thermikfliegen
wird am besten in speziellen Thermikseminaren gelernt.
Die Abbildung 4.4.a zeigt eine für einen Hochdruckeinfluss im Sommer
typische Temperaturzustandskurve (Emagramm) und gestrichelt eine mit
einem Temperaturvorsprung von 5 °C aufsteigende Thermik mit Erreichen
des Cumuluskondensationsniveaus:
Abb.4.4.a: Thermik mit Wolkenbildung
In 1500m Höhe gleichen sich die Temperaturen in der Inversion des
Hochdruckgebiets aus. Das Aufsteigen der Thermik wird beendet. Es handelt
sich um eine stabile Wetterlage, die unterhalb ihrer Sperrschicht gute
Flugbedingungen zulässt. Man kann solche Inversionen sehen, wenn
man auf Berggipfeln steht. Unterhalb der Inversion ist es aufgrund höherer
Luftfeuchtigkeit und Luftverunreinigung trüb, während die Luft darüber
sehr klar ist.
4.4.3 Dynamischer Hangaufwind
Wenn ein Berg angeströmt wird, bilden sich im Luv Aufwind und im Lee
Abwind. Der Gleitschirmflieger nutzt die Aufwindkomponente im Luv,
um sein Gerätesinken zu kompensieren, und soart (vgl. Kap. 3.2.1). Die Beschaffenheit
des Aufwindes hängt neben der Windstärke von der Geländebeschaffenheit
ab.
Thermikfliegen über dem Tulperhof, Lüsen im Sommer 2005
Der Berg sollte dynamisch frei angeströmt und ausreichend breit sein, damit
es nicht zum Umströmen des Berges kommt. Schroffe Abrisskanten
verursachen Leeturbulenzen im Startbereich. Über der Hangkante herrschen
erhöhte Windgeschwindigkeiten, die den Gleitschirm schnell in
das Lee treiben können.
Das Windprofil zeigt eine Windzunahme im Kammbereich mit Leeturbulenz
4.4.4 Föhn
Der Föhn ist ein warmer Fallwind in den Alpen und ein für den Gleitschirmflieger
gefährliches Wetterphänomen, bei dem absolutes Flugverbot
herrscht.
Zwischen einem Tief über der Biskaya und einem Hoch über dem Balkan
wird feuchte Luft aus dem Mittelmeerraum an die Alpen geführt. Es
kommt zum Südföhn.
Abb. 4.4.4.a: Südföhn
Die Luft muss auf der Alpensüdseite aufsteigen und kühlt sich dabei zunächst
trockenadiabatisch (-1 °C/100 m) bis zum Kondensationsniveau
und dann weiter feuchtadiabatisch (-0,6 °C/100 m) ab. Es entsteht eine
Föhnmauer mit Niederschlag auf der Alpensüdseite.
Beginnt die Luft nach Überströmen des Gebirgshindernisses abzusinken,
lösen sich die Wolken auf, da die Feuchtigkeit weitgehend auf der Luvseite
abgeregnet ist.
Die Luft erwärmt sich nur trockenadiabtisch, was zur Erwärmung in Abbildung
4.4.4.a um 10 °C auf der Leeseite führt und Föhn genannt wird.
Jeder starke überregionale Wind in den Alpen kann einen Föhneffekt ausbilden
Das Gefährliche für den Gleitschirmflieger sind aber die starken Winde
mit Geschwindigkeiten von 50 bis über 200 km/h im Föhnsturm und die
Rotoren, die sich zwischen den Gebirgskämmen bilden und gelegentlich
als Rotorwolken sichtbar werden.
Häufig treten mittelhohe, linsenförmige Wellenwolken (Lenticularis) auf.
Sie entstehen über und hinter dem Gebirge, das die strömende Luft in
vertikale Schwingungen versetzt.
Die schwingende Luft kondensiert durch die Abkühlung beim Aufstieg
und verdunstet wieder beim Wellenabstieg. So täuschen auf der Stelle
stehende Wolken in der Höhe Windstille und Rotorwolken an den Berghängen
oder über dem Tal Thermikentwicklung vor!
Der Föhn entsteht vor jeder Front. Je größer die Druckunterschiede über
den Alpen werden, desto stärker werden die Windgeschwindigkeiten. Die
Gefahr des Föhnsturmdurchbruchs in die Täler steigt. Täler mit Längsausrichtung
zum Wind haben große Risiken für rasch bodennah durchgreifende
Föhnwinde.
Doch auch in abgekoppelten Tälern darf nicht geflogen werden, selbst
wenn alles ruhig ist. Die Gefahr für plötzlichen Starkwind ist zu groß.
Mit dem Eintreffen des Niederschlagsgebietes der nahenden Tiefdruckrinne
wird der Föhn in der Regel beendet, er bricht zusammen. Thermikentwicklung
auf der Leeseite des Gebirges fördert in aller Regel das Risiko
zum Föhndurchbruch.
Bei Föhn gilt immer für den Gleitschirmpiloten: Flugverbot.
4.4.5 Berg- und Talwind
Bei Hochdruckeinfluss mit ausreichender Sonneneinstrahlung stellt sich
im Sommer eine ganz typische Windzirkulation ein, die in vielen Gebirgen
entsteht und sich der überregionalen Wettersituation einlagert. Typischer
Talwind weht an Tagen mit schwachen Höhenwinden. Höhenwinde über
20 km/h beeinflussen den Talwind, Sie lösen ihn ab oder können ihn bereits
gefährlich verstärken.
Der berühmteste Talwind in den Europäischen Alpen ist die „Ora“ am
Gardasee, ein Talwinddüse am nördlichen Seeufer zwischen Torbole und
Malcesine.
Luft strömt an den Hängen aufgrund der stärkeren Erwärmung nach
oben und zieht kältere Luft aus dem Tal nach. Sind die Bergflanken eines
Gebirges am späten Vormittag soweit erwärmt, dass die Luft im gesamten
Bergland aufsteigt, strömt aus dem Flachland Luft die Täler hinauf.
Es stellt sich der Talwind ein. Er weht zwischen Talgrund bis in ca. 1500 m
Höhe GND (zum Beispiel der Inntalostwind) und kann die Eigengeschwindigkeit
eines Gleitsegels übersteigen (zum Beispiel Ora).
Abb. 4.4.5.a: Hangaufwind und der sich mittags einstellende Talwind
In den Nordalpen muss aufgrund des aus Norden in die Alpen wehenden
Windes aber mit gefährlichen Leepartien an Südhängen gerechnet werden,
sodass man hier fast ausschließlich an Nordhängen im dynamischen
Hangaufwind fliegt. Sämtliche Flugberge entlang der Nordalpen bieten
bei Hochdruckwetterlagen mit den Nordstartplätzen für Fluganfänger
ausgezeichnete Bedingungen.
Abends kühlen die Hangflächen schneller aus. Die kalte Luft fließt die
Hänge ab, und es entsteht der Bergwind. Nun steigt über den warmen
Talflächen Luft auf und bildet die Umkehrthermik, die oft bis in die Nachtstunden
hält.
Luftrechtlich sind zwar Flüge bei Nacht verboten, physikalisch ist es aber
aus diesem Grund möglich, stundenlang in sanfter Umkehrthermik zu
fliegen. Durch die großflächig absinkende Luft im Gebirge stellt sich ein
Wind bis hinaus ins Flachland ein, der bei sternenklarer Nacht am stärksten
wird.
Gefahren
Der Talwind kann an windzugewandten Bergketten stundenlange Flüge
im Talwindprallhang ermöglichen, auf den windabgewandten Hängen allerdings
sogenannte Leefallen ausbilden.
1. Beispiel: Im Stubai liegen die Startplätze an der Schlick oder der
Übungshang quer zum Tal und nach Süden ausgerichtet. Daher sind die
Flugmöglichkeiten dort in den Frühstunden am besten. Ab dem Mittag
kommt der Talwind auf. Zwischen 14 Uhr und 16 Uhr erreicht er sein Maximum,
20 - 25 km/h aus Osten. Dann hat man ideale Bedingungen am
Elfer. Der Startplatz dort ist nach Osten ausgerichtet und ermöglicht nun
Talwindsoaring in, verglichen mit der Thermik an Südhängen gleichmäßigen,
d.h. laminaren Talwindströmung.
2. Beispiel: In Lüsen strömen die Talwinde vom Eisacktal aus Süden in
die Zentralalpen. Auch die Thermiken steigen aus den Südhängen auf.
Somit sind dort beide Winde zum „oben bleiben“ nutzbar. Morgens die
Thermik, am späten Nachmittag der Talwind. Die Überlagerung beider
Winde ist zwar fliegbar, aber einigermaßen anspruchsvoll und somit nur
von den Erfahrenen zu nutzen.
Luftrecht
5.1 der Beauftragte DHV
Die gesetzliche Basis des Luftverkehrs in Deutschland ist das Luftverkehrsgesetz.
Gleitsegel gehören zu den Luftsportgeräten und sind damit
Luftfahrzeuge, die auch im teilweise kontrollierten Luftraum unter Sichtflugbedingungen
fliegen dürfen.
Im Gesetz sind die folgenden übergeordneten Grundsätze festgelegt:
• der Pilot benötigt den Luftfahrerschein
• das Gleitsegel bedarf der Zulassung
• der Gerätehalter hat eine Haftpflichtversicherung
abzuschließen
• die Fluggelände müssen zugelassen sein.
• Der Bundesminister für Verkehr hat dem DHV die Aufsicht
für den Bereich Gleitsegeln und Hängegleiten übertragen.
5.2 Ausbildung und Prüfung
Jeder Pilot in Deutschland benötigt eine Erlaubnis für Luftfahrer.
„In diese Erlaubnis, dokumentiert durch den Luftfahrerschein für Luftsportgeräteführer,
münden die persönlichen und fachlichen Voraussetzungen,
die Ausbildung und die Prüfung“.
• Technik
• Meteorologie
• Verhalten in besonderen Fällen
• Luftrecht.
In der Fortbildung für die Überlandfluggenehmigung kommt das Unterrichtsfach
Navigation dazu.
Der einwöchige Kombikurs im Gleitschirmflugsport:
Der Kombikurs umfasst die Grundausbildung, die ersten 10 bis 20 Höhenflüge
mit Höhendifferenzen von 100 bis 400m, sowie die Theorieausbildung
zum Luftfahrerschein mit abschließender DHV-Theorieprüfung.
5.3 Geländezulassungen
Alle Fluggelände müssen durch den Beauftragten DHV zugelassen werden.
Für eine Zulassung werden die Zustimmungen der zuständigen Naturschutzbehörden,
der Gemeinden und Grundstückseigentümer und ein
Geländegutachten benötigt.
In der Rhön sind die Geländezulassungen nach vier Jahren Verhandlungsarbeit
noch immer nicht vollständig abgeschlossen. Wir haben uns aber
unseren lautlosen Sport in der Biosphäre Rhön langfristig sichern können!
5.4. Flugbetrieb – Ausweichregeln
Die wichtigste aller Flugregeln ist die Vorfahrtbeachtung beim Hangsoaring:
Ausweichregeln beim Hangsoaring
Am Hang: Der Pilot, der den Hang links von sich hat, muss dem entgegenkommenden
Piloten nach rechts ausweichen.
Der Pilot mit dem Hang auf seiner rechten Seite hat Vorfahrt. Kommen
sich zwei Piloten im freien Luftraum entgegen gilt die Regel: immer nach
rechts ausweichen!
Im Landeanflug befindliche Piloten, außerdem Ballonfahrer genießen
ebenfalls Vorfahrt. Der in Thermik kreisende Pilot gibt die Drehrichtung
an. Wolkenflüge sind wegen der zahlreichen Gefahren, u.a. Kollision, Orientierungsverlust,
verboten.
Ausweichregeln bei der Landung
Vereinsmitgliedschaft
Flugsportversicherungen
5.6 Luftraumgliederung
Scheininhaber können bis 750m über Grund im unkontrollierten Luftraum
G fliegen, sofern das nicht in der Nähe von Großflughäfen geschieht.
B-Scheinpiloten können auch den darüber liegenden, teilweise
kontrollierten Luftraum E bis 3000m MSL nutzen.
Wolkenberührungen sind in jedem Fall zu vermeiden und führen, neben
der eigenen Gefährdung durch Orientierungsverlust, Panik etc., immer
wieder zu Ärger mit anderen Fliegergruppen.
Luftraumgliederung in der Umgebung von Flughäfen
5.7 Gleitschirmfliegen und Natur
Gleitschirmfliegen ist eine Natursportart und verlangt daher von den Piloten
eine besondere Disziplin bei der Ausübung des Flugsports, um
nicht mit den Interessen von Bauern oder denen des Naturschutzes in
Konflikt zu geraten.
Mit der Zunahme des Flugsports ab Mitte der 80er Jahre lag die Vermutung
nahe, dass das Gleitschirmfliegen Erosionsschäden an Startplätzen
verursachen und Wildtiere in ihrem Verhalten beeinflussen solle.
Starken Trittbelastungen kann man mit Verlegung oder der kurzzeitigen
Sperrung von Startflächen begegnen. Wie sich das Gleitschirmfliegen
und Drachenfliegen auf Wildtiere auswirkt, war Zielsetzung einer wildbiologischen
Grundlagenstudie:
Im Zeitraum von zwei Jahren umfasste das Untersuchungsgebiet im südlichen
Oberallgäu ca. 800 qkm. Im Mittelpunkt der Untersuchung standen
Gemse, Rothirsch, Murmeltier, Rauhfußhühner und Steinadler. Die Studie
konnte keine gesicherten Hinweise auf eine Schädigung von Wildbeständen
liefern.
Es kommt zu Gewöhnungseffekten, so dass Raubsilhouette und Winkelgeschwindigkeit
des Gleitschirms nur in selten beflogenen Geländen zu
Fluchtreaktionen führen. Es wird empfohlen, den Flugbetrieb mit Naturschützern
und Jägern ortsspezifisch so zu regeln, dass negative Einflüsse
vermieden werden. Bei Geländezulassungen müssen die Naturschutzbehörden
einbezogen werden.
Einige Grundregeln für die Ausführung unseres
Sport in der Natur:
• Gleitschirme werden nach der Landung stets am Rand der Wiese
oder auf einem Feldweg zusammen gepackt.
• Bei einer Außenlandung bietet man neben einer Entschuldigung,
egal wo und wann, eine Entschädigung in Höhe von 5 EUR an!
• Zigarettenkippen oder Abfall werden auf keinen Fall an den
Start- oder Landewiesen in der Natur hinterlassen
• Geparkt wird nur auf den ausgewiesenen Flächen.
• In der Dämmerung wird auf Starts verzichtet, da auch Jäger
ihr Hobby ausüben wollen!
• Es ist ein möglichst naturfreundlicher Verhaltenskodex angesagt.
5.8 Vom Abfliegen und Wettkampfsport
Man kann den Gleitschirmsport auf unterschiedliche Weise ausüben. Für
viele Piloten ist es ein besonderes Erlebnis, einfach von einem Berg in den
Alpen hinunterzugleiten, während es für andere darum geht, möglichst
lang, hoch und weit zu fliegen. In Landes-, Europa- und Weltmeisterschaften
ist in möglichst kurzer Zeit eine vorgegebene Strecke durch Ausnutzung
von Thermik und Hangaufwind zu bewältigen.
Dabei werden an einem Tag, je nach Güte der vorhergesagten Thermik,
Strecken von bis zu 150 Kilometer ausgeschrieben und geflogen. Mussten
früher noch ausgewählte Punkte wie Straßenkreuzungen, Hotels oder
Liftstationen zur Dokumentation aus bestimmten Sektoren fotografiert
werden, erfolgt heute die Auswertung meist per GPS-Track.
Oft werden mehr als vier oder fünf Stunden zur Bewältigung der Aufgabe
geflogen. Leider ist diese Art von Wettkampfsport nicht sehr publikumsfreundlich,
da man die Wettkämpfer nach dem Start bis zur Landung
nicht mehr sieht.
Ich glaube, dass es letztendlich egal ist, wie man „seinen“ Flugsport betreibt.
Das Gefühl, Gleitschirm zu fliegen ist wohl dasselbe, das Irvin Wood
1896 schon treffend beschrieb, nämlich als „[...] höchst beglückend und
ganz unbeschreiblich“.