VPP für Mehrrümpfer und Segelyachten
Ein unverzichtbares Prognosetool für jeden Segler
In diesem Artikel erklären wir, wie die Geschwindigkeitsvorhersage für Segelyachten und Segelkatamarane in unseren Full-Service-Ansatz integriert ist.
Bevor man Monate und erhebliche Investitionen in den Bau tätigt stellt sich die Frage: Wie lässt sich vorhersagen, ob eine Yacht bei 15 Knoten Wind am Wind 8 oder 12 Knoten erreicht? Wie performt ein Katamaran bei Leichtwind? Welche Segelkombination ist unter wechselnden Bedingungen optimal?
Jede Designentscheidung beeinflusst die Performance maßgeblich. Ohne Prognosetools fehlt dem Entwurfsprozess jedoch die quantitative Grundlage. Genau hier setzt das Velocity Prediction Program (VPP) an.
Zur Einordnung haben wir mit Veit Spohr und Piers Oest gesprochen – Naval Architects im iYacht-Büro Kiel. Beide verfügen über umfassende Erfahrung im Yacht- und Katamarandesign; Piers ergänzt dies durch seine Blick auf die Arbeit als aktiver Regattasegler.
Was ist ein VPP – und warum ist es relevant
Ein Velocity Prediction Program berechnet die zu erwartende Performance eines Segelboots über alle Windbedingungen hinweg. Es löst Gleichgewichtsmodelle zwischen aerodynamischen Kräften (Segel) und hydrodynamischen Kräften (Rumpf und Anhänge) und liefert daraus Geschwindigkeit, Krängung, Abdrift und scheinbaren Wind für jede Kombination aus Windstärke und -winkel.
Piers: „Wir nutzen das VPP als Nachweis, um die erreichbare Geschwindigkeit abzuschätzen. Die daraus resultierenden Polardiagramme sind zudem ein starkes Marketinginstrument, da Segler sofort erkennen, wozu das Boot fähig ist.“
Für Fahrtensegler liefert das VPP wertvolle Daten, für Regattasegler wird es zum direkten Performance-Tool: „Die Polardiagramme werden in die Bordinstrumente integriert. So sieht man jederzeit, wie nah man an der theoretischen Performance segelt.“
Das VPP übersetzt Designentscheidungen in belastbare Daten. Auswirkungen von Kiel, Segelfläche oder Rumpfform werden quantifizierbar.Für den Konstrukteur ist es ein Entwurfswerkzeug, für den Segler eine Benchmark.
Auswahl der VPP-Software: WinDesign 4
Die Softwarewahl ist entscheidend. iYacht arbeitet mit WinDesign 4 (Wolfson Unit, University of Southampton).
Veit: „Ausschlaggebend war die Fähigkeit, Mehrrümpfer zu berechnen – für uns essenziell für die ENtwurfsarbeit.“
Da viele VPP-Programme keine Multihull-Simulation unterstützen, war dies ein zentrales Kriterium. Ein erheblicher Teil des iYacht-Portfolios umfasst Segelkatamarane, wodurch diese Fähigkeit nicht verhandelbar war.
Bei komplexen Projekten integrieren wir zusätzlich CFD-Ergebnisse direkt ins VPP.
Die Kombination beider Disziplinen im eigenen Haus ermöglicht eine nahtlose, konsistente Analyse.
Eingabedaten – Grundlage der Prognose
Entscheidend ist die Integration des VPP in den gesamten Designprozess.
Zentrale Inputs sind:
- Rumpfgeometrie / Hydrostatik (typisch aus Orca3D)
- Riggdaten und Segelgeometrien
- Kiel, Schwerter und weitere Anhänge
- Segelkonfigurationen und Lastfälle
- Gewichtsverteilung
Da Orca3D auch für CFD genutzt wird, basiert das VPP auf demselben 3D-Modell.
Die Gewichtsverteilung ist dabei besonders kritisch: Unterschiede zwischen Volllast, Teillast oder Crewposition beeinflussen die Ergebnisse erheblich.
Veit: „Die Ergebnisse unterscheiden sich deutlich zwischen Volllast und Regattabedingungen mit Crew auf Luv.“ Unpräzise Eingaben führen direkt zu unzuverlässigen Ergebnissen.
Der Vorteil bei iYacht: Alle Daten stammen aus konsistent gepflegten Projektmodellen.
Ergebnisse: Polardiagramme und Performance
Das zentrale Ergebnis ist das Polardiagramm – Geschwindigkeit in Abhängigkeit von Windwinkel und -stärke. Für Regattasegler werden diese Werte zu konkreten Zielgrößen und können direkt in Bordelektronik integriert werden.
Wichtig ist die Einordnung: „Das VPP liefert keine exakten Zahlen, sondern Trends“, so Piers.
Die Daten werden im Betrieb kontinuierlich mit realen Messwerten abgeglichen und angepasst.
→ Iterativer Prozess bis an die Leistungsgrenze. Da das VPP auf idealisierten Bedingungen (glattes Wasser, konstanter Wind) basiert, sind Abweichungen in der Praxis normal.
Dennoch bleibt es das zentrale Werkzeug für:
- Designvergleiche
- Performanceabschätzung
- realistische Erwartungshaltung
Der VPP-Report: konkrete Handlungsempfehlungen
Der VPP-Report enthält:
- Refftabellen
- Rudder- und Kielwinkel
- optimale Kurse
- Zielgeschwindigkeiten
- Segelkonfigurationen
Anhand des letzten Projektes (54 ft Sailing Explorer) haben wir verschiedene Setups für Am-Wind, Leichtwind, Raumwind und Starkwind gerechnet
Diese Empfehlungen basieren auf berechneten Optima unter Berücksichtigung von:
- Geschwindigkeit
- Stabilität
- Balance
- Sicherheit
Besonders kritisch waren dabei Refftabellen bei Katamaranen.
Veit Spohr dazu: „Refftabellen sind essenziell, um Kentern zu vermeiden.“ Im Gegensatz zu Monohulls fehlt der stabilisierende Ballastkiel. Die Reffwerte werden prozentual angegeben und definieren die maximal sichere Segelfläche.Daraus entstehen klar definierte Vorgaben für die Crew, weniger Unsicherheit, höhere Sicherheit bei optimaler Performance.
Der Full-Service-Vorteil
Viele Büros lagern VPP aus – mit entsprechenden Nachteilen:
- Zeitverlust
- höhere Kosten
- Schnittstellenprobleme
- fehlende Gesamtverantwortung
Bei iYacht erfolgt alles integriert:
- Design
- Naval Architecture
- VPP
- CFD
- Strukturengineering
- FEA
- CE
Veit: „Wir testen z. B. eine neue Kielgeometrie im CFD, analysieren sie im Team, führen ein VPP durch und iterieren direkt.“ Mit über 20 Jahren Erfahrung, 100+ Projekten und im Durchschnitt 38 CE-Zertifizierungen jährlich ist der Prozess eingespielt und belastbar.
Ergebnis:
- klare Verantwortlichkeiten
- planbare Abläufe
- konsistente Qualität
Das Ergebnis bedeutet – wir sind nicht nur schneller, sondern vor allem verlässlicher.
Ob Serienkatamaran oder individueller Performance-Cruiser: Eine fundierte Performanceprognose ist entscheidend. Sprechen Sie uns an – wir zeigen Ihnen, wie unser integrierter Full-Service-Ansatz bessere Ergebnisse liefert.
VPP for multihulls
Polar plot VPP for multihulls