Hart am Wind - Kopfball extrem

Warum fällt das Atmen bei Sturm so schwer?

Klas hängt fliegend im Windkanal

Bei den Experimenten im Windkanal fällt dem Kopfball-Team auf, dass das Atmen schwerer fällt, wenn der Wind von der Seite bläst. Klas möchte im Selbstversuch testen, ab welcher Windgeschwindigkeit das Atmen gar nicht mehr möglich ist. Als der Superventilator den Wind mit 235 km/h durch den Windkanal bläst, atmet Klas zwar immer noch - doch das Team musste das Experiment aus Sicherheitsgründen abbrechen. Eins ist klar geworden: Tatsächlich fällt das Atmen bei starkem Seitenwind deutlich schwerer: Strömt der Wind von vorne, gelangt die Luft ungehindert auf Klas Mund und Nase. Es entsteht ein so genannter Staudruck und die Luft gelangt beinahe automatisch in die Lunge ...

Windströmung bei Seitenwind

Ein ganz anderes Strömungsbild ergibt sich jedoch, wenn der Wind von der Seite bläst: Der Luftstrom weicht am Kopf aus und strömt am Gesicht vorbei. Dadurch entsteht direkt vor seinem Mund ein Bereich mit Unterdruck. Man kann den Effekt leicht mit einem Blatt Papier zeigen: Wenn man über das Blatt Papier bläst, dann hebt es sich nach oben. Ganz nebenher kriegen die Windmacher noch heraus, bei welcher Windgeschwindigkeit Klas den Boden unter den Füßen verliert und als menschlicher Flügel durch die Luft segelt. Mehr dazu im Film.

Kann ein windgetriebenes Fahrzeug schneller fahren als der Wind bläst?

Klas Bömecke am Steuer einer Segel-Yacht

Kann ein mit Wind getriebenes Fahrzeug eigentlich schneller als der Wind werden, der es antreibt? Bei dieser Frage ist das Kopfball-Team ganz schön ins Schwitzen gekommen - in der Sonne von Valencia. Mit einer schicken Segel-Yacht machen Klas und Technik-Experte Dirk die Probe aufs Exempel: Ist es möglich, bei einer Windgeschwindigkeit von 20 km/h beispielsweise 25 km/h schnell zu segeln? Mit genauen Wind- und GPS-Geschwindigkeitsmessern macht das Kopfball-Team einen Segeltörn vor der spanischen Küste. Im ersten Versuch lassen sie den Wind genau von hinten in die Segel pusten. Das Ergebnis: Der Wind bläst mit 20 km/h, doch das Boot bewegt sich nur mit 8 km/h. Schnell ist klar: Wenn der Wind die Yacht nur "schiebt", kann sie nicht schneller fahren als er weht.

Ein Segelboot

Nun drehen sie das Boot in den so genannten Halbwindkurs, so dass der Wind von der Seite in die Segel geht. Obwohl die Windgeschwindigkeit noch immer 20 km/h beträgt, segelt die Yacht nun mit knapp 11,5 km/h. Das ist immerhin schon schneller als zuvor - aber noch lange nicht schneller als der Wind. Klas untersucht mit dem Windmessgerät, wie der Wind vor und hinter den Segeln bläst und welche Auswirkungen die aufgeblähte Form der Segel haben könnte. Doch schneller als der Wind ist das Kopfball-Team immer noch nicht: Mit einer gewöhnlichen Segel-Yacht ist das offensichtlich nicht möglich, weil der Widerstand im Wassers zu groß ist.

Ein Kite-Buggy

Doch der Ehrgeiz ist angestachelt: Dirk schlägt ein waghalsiges Experiment am flachen Strand von Domburg in den Niederlanden vor und tauscht das Segelboot gegen einen Buggy ein, den er von einem speziellen Lenkdrachen (einem so genannten Kite) ziehen lässt. Schon beim Zugucken wird klar: Dirk ist mit diesem Gefährt ziemlich schnell. Und die Messung ergibt: Er ist sogar deutlich schneller als der Wind. Wie das funktionieren kann, erklärt der Film.

Kann man ein Auto allein mit Wind antreiben?

Rennwagen mit Lenkdrachen

Die viele frische Luft hat das Kopfball-Team auf eine neue Frage gebracht: Könnte man eigentlich auch ein Auto allein mit Wind antreiben? Gefragt, getan: Klas und Dirk nutzen einen umgebauten Formel-BMW-Rennwagen, den sie mit einem 13 Quadratmeter großen Lenkdrachen über die Piste des Flughafens auf der Nordsee-Insel Sylt ziehen. Luft- und Raumfahrttechniker hatten errechnet, dass theoretisch Geschwindigkeiten bis zu 200 km/h möglich sind - aber nur bei optimaler Windrichtung und Windstärke.

Rennwagen mit Drachen auf Flughafenpiste

Wie der Rennwagen umgebaut wurde und mit welchen Problemen Kopfball-"Action-Man" Dirk am Steuer zu Recht kommen musste, zeigt der Film. Immerhin: Zum ersten Mal in der Automobilgeschichte kam ein Rennwagen nur mit Windkraft auf immerhin 77,4 km/h - und das bei einer Windgeschwindigkeit von 40 km/h.