Alles ist denkbar - doch die Naturwissenschaft hat sich verboten, das ´Unmögliche´ zu denken. Sobald z.B. der Begriff ´Perpetuum mobile´ auftaucht, wirkt die antrainierte Denkblockade perfekt.

Mit diesem Beitrag soll aufgezeigt werden, warum es sehr wohl möglich ist Energie zu ´gewinnen´, beispielsweise ein Mehrfaches der gegebenen Windenergie nutzbar zu machen.

Im Artikel Warum das Segel nicht zieht habe ich versucht darzustellen, warum ein Surfer schneller segeln kann als die anstehende Windgeschwindigkeit. Dieses ´Mehr´ an Bewegungsenergie habe ich zurück geführt auf die Wirkung des Soges: Wind ist nur die auslösende Kraft, schneller als der Wind segelt man per Luftdruck bzw. der Druckdifferenz aus teilweiser Abschirmung in Lee, also der windabgewandten Seite des Segels.

Nun hat ein Leser eingewandt, dass die höhere Fahrtgeschwindigkeit entsteht, weil die gesamte ´Surfmaschine´ praktisch wie ein Übersetzungsgetriebe funktioniert. Das ist ein guter Ansatzpunkt, um nochmals diese Problematik zu prüfen.

Ein Surfsegel soll ca. 300 cm hoch und 133 cm breit sein, eine Fläche von rund 2 qm oder 20.000 qcm aufweisen. Die Luftmasse drückt mit Windgeschwindigkeit auf diese Segelfläche.

Das Surfboard soll ein Quader von ca. 300 cm Länge, 50 cm Breite und 10 cm Höhe darstellen und hätte damit einen maximalen Auftrieb von 150 Litern bzw. 150 kg. Wenn die komplette ´Surfmaschine´ inklusive Surfer z.B. 100 kg wiegt, würde dieser Körper im Schnitt 6.6 cm tief eintauchen, die Stirnfläche unter Wasser also 330 qcm aufweisen.

Ein Surfbrett ist nicht rechtwinklig sondern strömungsgünstig geformt. Das ändert nichts an der Tatsache, daß bei Fahrt das Wasser vor dem Brett hinter das Brett zu transportieren ist. Dies geschieht indem vorn das Wasser verdrängt wird und hinten wieder zurück fließt. (In Fahrt ist die Hinterseite des Bretts frei von Wasser, ist also kein der Stirnfläche entsprechender Druck gegeben).

Das Wasser muss vorn über die (theoretisch plane) Wasseroberfläche angehoben werden durch seitliches Wegdrücken, egal wie, stets auf der projektierten Stirnfläche von obigen 330 qcm steht damit Druckwiderstand an. (Die strömungsgünstigere Form stellt nur eine längere Zeitspanne für die Verdrängung zur Verfügung. Sonst wären aufgrund des aufgestauten Wassers am Bug noch mehr Wassermassen zu bewegen).

Die Dichte von Wasser ist rund 1000 mal höher als die der Luft, diese 330 qcm Wasser-Stirnfläche entsprächen damit 330.000 qcm Luft-Angriffsfläche. Kein Wunder also, dass diese nur 20.000 qcm Segelfläche den Surfer in Windrichtung (platt vor dem Wind) nur mit etwa ein Viertel der Windgeschwindigkeit fahren lässt (z.B. 1.2 m/sec Fahrt- bei 5 m/sec Windgeschwindigkeit). Und schon gar nicht kann damit im Sinne eines Getriebes die Windgeschwindigkeit in höhere Fahrtgeschwindigkeit übersetzt werden.

Wenn der Surfer ausschließlich mit der Energie des Windes angetrieben würde, wäre seine Geschwindigkeit in allen anderen Richtungen nochmals geringer. Wenn Surfer sich offensichtlich schneller bewegen können und andrerseits der Widerstand im Quadrat zur Geschwindigkeit steigt, muss mehrfach höhere Antriebsenergie - anderer Herkunft - verfügbar sein. Die Quelle dieser Kraft ist Gravitation bzw. das Gewicht von Luft bzw. die teilweise Abschirmung des Luftdrucks.

Auf allen 20.000 qcm Segelfläche lastet normaler Luftdruck, beiderseits rund 1 Kilo je qcm, das sind jeweils zwei Tonnen, somit vielfach größere Kräfte als durch Windgeschwindigkeit gegeben sind. Nur eine geringfügige (geradezu minimale) Reduzierung des Druckes auf der Leeseite des Segels ist also erforderlich zur Überwindung des Widerstandes dieser Wasser-Stirnseite von nur 330 qcm.

In oben genanntem Artikel (und mehrfach an anderer Stelle) habe ich beschrieben, wie per Sog diese Wirkung erreicht wird. Während der Widerstand im Quadrat der Geschwindigkeit ansteigt, wächst bei dieser Sogwirkung die Effektivität mit steigender Geschwindigkeit. So wirkt am Segel der schnellere ´scheinbare Wind´, d.h. der ´wahre´ Wind verstärkt um die Komponente des ´Fahrtwindes´. Der Zuwachs an Fahrtgeschwindigkeit wird lediglich dadurch begrenzt, dass der Vektor der Kraftwirkung zunehmend quer zur Fahrtrichtung weist.

Es ist damit erwiesen, dass hier die Windenergie nur auslösende Kraft sein kann,
letztlich aber Gravitationskraft genutzt wird.
Da jedes System hinsichtlich Gravitation offen ist,
sind diese (Zusatz-) Kraft nutzende ´perpetuum mobile´ prinzipiell und jederzeit möglich.

Es wird also sehr lohnend sein, diese Kraftquelle gezielt und bestmöglich zu erschließen. Beispielsweise ist im Artikel Kleine Windkraftanlagen eine solche Technik dargestellt.

Evert/1999