Arbeitsblatt: Drachen

Drachen 4 – 6. Jhdt Ein Drachen (nach chinesischen, als Drachenbilder ausgeführten Drachen) ist ein Spiel und Sportgerät, das mit Wind betrieben wird. Er besteht in der einfachsten Ausführung aus einem Segel, das in der Regel durch ein Gestänge aufgespannt wird und einer am Gestänge befestigten Leine, die vom Drachensteigenden (im Drachensport oft: Pilot) gehalten wird. Der Drachen wird so in den Wind gestellt, dass durch die Anströmung der Luft gegen das Drachensegel aerodynamischer Auftrieb entsteht und der Drachen nach oben steigt. Es gibt auch ein Drachenfliegen ohne Wind, bei dem die Luftanströmung durch Fortbewegung des Piloten erzielt wird. Auf diese Weise kann bei Windstille oder in geschlossenen Räumen geflogen werden. Funktionsweise Ein Drachen bezieht seine Auftriebsenergie aus dem Wind, der über die Segelfläche gelenkt wird. Er fängt den Wind nicht ein wie ein Fallschirm, sondern er leitet den Wind über seine Auftriebsflächen und legt sich auf die Strömung oder lässt sich von dem Unterdruck über der Segelfläche emporziehen. Dazu muss ein Drachen eine Strömungsrichtung definieren und sich in die geeignete Richtung in den Wind drehen. Kastendrachen erreichen dies mit den senkrechten Flächen des Kastens, die den Drachen in die Richtung mit dem kleinsten Widerstand rücken. Flachdrachen leiten die Windströmung von der Mitte nach außen ab, indem sie sich im Winddruck beugen, also die äußeren Segelspitzen nach hinten biegen. Um auch bei geringen Windgeschwindigkeiten stabile Fluglagen zu erzielen, ist in der Regel bereits das Quergestänge gewinkelt angebracht. Ursprung der Drachen Der Ursprung der Drachen ist heute nur noch sehr schwer feststellbar. Es gibt Hinweise, dass die Drachen bereits im 6. Jahrhundert v. Chr. erfunden wurden. Die erste geschichtliche Erwähnung von Drachen als Flugobjekt stammt aus dem China des 5. Jahrhundert v. Chr. Jüngste Funde im indonesischen Raum lassen jedoch die Möglichkeit offen, dass Drachen als Flugobjekt noch wesentlich älter sein könnten. Drachen in Asien Die ersten Drachen, die in China im 5. Jahrhundert v. Chr. auftauchten, bestanden hauptsächlich aus Bambusstäben und Seide. Weil letztere teuer war, verbreitete sich der Drachen nur langsam. Das änderte sich, als das erste Papier entwickelt wurde. Man vermutet, dass die Drachen durch buddhistische Missionare und über den Handel mit Papier im 2. Jahrhundert v. Chr. schließlich auch Japan und Korea erreichten. Die Menschen im alten China und Japan glaubten, dass sie durch die Drachen ihre Wünsche und Bitten zu den Göttern tragen könnten. So entstanden im Laufe der Zeit viele Volksfeste, bei denen Drachen eine zentrale Bedeutung erhielten. Ein Beispiel ist hier das japanische Neujahrsfest. Auch in Afghanistan spielen Drachen insbesondere im Herbst und in Wintermonaten eine große Rolle. Doch der Höhepunkt des Drachensteigens ist während des traditionellen Neujahrfestes, Nauroz, das seit jeher am Frühlingsanfang zelebriert wird. Drachen im Westen Reiter mit Drachen in Konrad Kyesers Techniktraktat Bellifortis (ca. 1405) Die Römer ließen zu besonderen Anlässen wie militärischen Siegen oder Volksfesten bunt verzierte Windsäcke fliegen. Die „echten Drachen kamen aber erst im 16. Jahrhundert über holländische, portugiesische und englische Kaufleute nach Europa, die Handel mit Fernost betrieben. Zu Beginn des 18. Jahrhunderts waren die Drachen schließlich als Kinderspielzeug im ganzen Westen verbreitet. Jetzt erst erkannte die Wissenschaft, welche forschungstechnischen Möglichkeiten der Drachen bot. Die Experimente konzentrierten sich zu Beginn auf meteorologische Untersuchungen. So untersuchten zum Beispiel Thomas Melvill und Alexander Wilson mit einem Drachen Temperaturunterschiede zwischen den einzelnen Höhenlagen. Ein bekanntes Experiment dieser Zeit wurde von dem amerikanischen Diplomaten und Wissenschaftler Benjamin Franklin durchgeführt. Franklin untersuchte mit Drachen die Wirkung elektrischer Blitze. Der am Himmel schwebende Drachen trug in dieser Zeit auch stark zum beständigen Wunsch der Menschheit bei, fliegen zu können und beeinflusste so auch maßgeblich die Entwicklung der ersten Flugmaschine. Im heutigen Griechenland ist das Fliegenlassen von selbstgebauten Papierdrachen fester Bestandteil des Kathara Deftera, dem Montag, an dem die Fastenzeit beginnt und die Karnevalszeit endet. An diesem gesetzlichen Feiertag stehen bei geeignetem Wind hunderttausende von Drachen über ganz Griechenland, wobei laut dem Volksglauben eine große erreichte Höhe des Drachens Glück für das kommende Jahr verheisst. Militärischer Einsatz Der Drachen fand auch Anwendung im militärischen Bereich. Aus der Frühzeit und dem Mittelalter sind die folgenden Verfahren überliefert: Codys mankite beim Einsatz als manlifter Im alten Japan verwendeten Heerführer Drachen zur psychologischen Kriegführung. Sie befestigten Apparaturen zur Geräuscherzeugung an den Drachen und ließen sie nachts über den feindlichen Truppen steigen. Die Krieger glaubten so, sie würden von bösen Geistern attackiert. Es gibt auch Aufzeichnungen über riesige Drachen, die Bogenschützen trugen. In Korea wurden mittelalterliche Schlachten mit Signaldrachen koordiniert, deren Zeichnung direkte Befehle an die Truppen darstellten. Diese waren auch aus bewaldeten Stellungen gut auszumachen und erreichten schnell die verschiedenen Truppen. Im europäischen Raum wurde bei Belagerungen mit Drachen die Entfernung zu den feindlichen Stellungen ausgemessen. Dabei ließ man den Drachen abstürzen und maß die Länge der ausgegebenen Schnur. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts experimentierte der Amerikaner Samuel Franklin Cody mit seinem „Man Lifting System – bekannt geworden und 1903 patentiert als Cody Mankite – für die britische Armee. Ziel der Experimente war es, einen Drachen zu konstruieren, der sich eignete, um einen Menschen erfolgreich in die Lüfte zu heben. Während der Weltkriege fanden Drachen hauptsächlich in Bereichen der Luftüberwachung und Schützentraining ihren Einsatz, wurden aber bald durch neuere Technologien ersetzt. Die Firma Steiff überstand den Krieg durch ihren erfolgreichen RoloplanDrachen, der vom Militär als Flakziel geordert wurde. Auch zur Abwehr von Tieffliegerangriffen wurden Drachen vielfach eingesetzt (Sauls Luftabwehrdrachen). Das Ziel dabei war die Störung der Flugbahn der Angreifer. Im Zweiten Weltkrieg kam der Drachen Gibson Girl zum Einsatz. Er war Teil der Seenotrettungsausrüstung für Flugbesatzungen, die notwassern mussten. Der Drachen trug eine dünne Notantenne in den Himmel, die mit einem Funkgerät verbunden war. Ein handbetriebener Generator erlaubte der Flugbesatzung, SOS zu funken. Zivile Verwendung Meteorologischer Drachen der U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration Neben der Verwendung als Kinderspielzeug können Drachen auch zum Transport verwendet werden. Ein Beispiel hierfür ist Skysails, ein in Entwicklung befindliches (Stand 2008) computergesteuertes Drachensystem zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs von Schiffen. Dabei wird ein Lenkdrachen mit einer Fläche von bis zu 600 m an einem Schiff befestigt und dient so als zusätzlicher Antrieb. Drachen können auch für die Realisierung eines Antennenträgers in größerer Höhe verwendet werden. So ist es möglich, dass die Drachenschnur in Form eines Kabels ausgeführt ist und somit als Antenne für Längstwelle, Langwelle oder Mittelwelle dient. Seit ca. 100 Jahren bekannt ist eine Art der Fotografie, bei der die Zugkraft eines Drachens genutzt wird, um eine Kamera zu heben. Dies wird international als Kite Aerial Photography (kurz KAP) bezeichnet. Viele Jahre wurden Drachen auch für die meteorologische Untersuchung der Atmosphäre benutzt. Am Aeronautischen Observatorium in Lindenberg wurde am 1. August 1919 der noch heute gültige Höhenweltrekord für Drachen von 9740 unter dem Aufstiegsleiter Stüve erreicht. Dabei wurde eine Drachenkette aus acht Schirmdrachen verwendet. Von Drachen auf Höhe gebrachte Rotorenkette Außerdem wurden sämtliche Konstruktionsprinzipien der Luftfahrtpioniere direkt von Erfahrungen aus dem Drachenbau abgeleitet. Otto Lilienthal, Gustav Weißkopf, Graham Bell und die Brüder Wright arbeiteten sich mit Drachen an ihre Konstruktionen heran. Da in großer Höhe bessere Windverhältnissen für Windgeneratoren herrschen, hat es Versuche gegeben, diese mit Drachen auf Höhe zu bringen und dort zu halten. [2] Drachentypen Einleinerdrachen Einleinerdrachen: Flachdrachen für leichten Wind: DoPeRo und Genki Einleinerdrachen sind die Grundform der Drachen. Sie sind üblicherweise ungelenkt. In Europa sind deltoide Flachdrachen der verbreitetste Typ. In der Konstruktion sind die einleinigen Drachen recht anspruchsvoll, da während des Flugs kaum Einfluss auf das Verhalten des Drachen genommen werden kann. Mehrleinige Drachen Mehrleinige Drachen sind in der Regel lenkbar. Sie haben gewöhnlich zwei Leinen, an denen unterschiedlich stark gezogen werden kann. Jeweils eine Leine ist mit einem Ende des Drachens verbunden. Meist gibt es ein linkes und ein rechtes Ende, an dem jeweils eine Leine befestigt ist. Damit sich der Drachen nicht nur in Flugrichtung (nach oben) lenken lässt, sondern auch ein Stillstand und Gegenrichtung (also nach unten) möglich wird, ist ein weiteres Leinenpaar erforderlich. Der Pilot lenkt dabei seinen Vierleiner mit jeweils links und rechts gehaltenen Griffhanteln. Ein Deltalenkdrachen Piloten können mit Zug an den Leinen den Lenkdrachen Loopings, Schrauben, Winkel und andere Figuren fliegen lassen. Je nach Leinen sind bis zu 15 Loopings und somit Verdrehungen der Steuerleinen nach einer Seite möglich. Das funktioniert auch als Mannschaftssport, üblicherweise vier Piloten bilden eine Crew und fliegen in Wettkämpfen gemeinsame Figuren. Der Deltadrachen ist der klassische Lenkdrachen. Er wurde neben dem Rhombusdrachen als erster als Lenkdrachen eingesetzt. Der Delta besteht aus einem Vförmigen Segel, das durch ein etwas schmaleres in der Stabkonstruktion aufgespannt wird. Der Wind wölbt die Segelflächen nach oben und bildet das Profil aus. Bei etwa einem Drittel der Stablänge des und bei rund zwei Dritteln wird je eine Waagenleine befestigt. Eine dritte Leine wird an das untere Ende der Mittelstrebe geführt (Dreipunktaufhängung). Damit erhält man zwei Befestigungspunkte für die Steuerleinen. Mattendrachen Illustration einer stablosen sogenannten „Lenkmatte Mattendrachen (auch: Airfoils, Parafoils, Lenkmatte oder einfach Matte genannt) sind stablose Drachen, die bei Anströmung ein Flügelprofil ähnlich einem Gleitschirm entwickeln. Da sie vollständig aus Gewebe und Leinen bestehen, können sie platzsparend gefaltet werden und problemlos auch im Fluggepäck transportiert werden. Die Matten bestehen aus Ober und Untersegel, denen durch verbindende Stege ein Flügelprofil gegeben wird. Die entstehenden Kammern sind alle oder teilweise an der Anströmungsseite geöffnet. Die Kammern sind untereinander verbunden, damit Druckunterschiede im Innern ausgeglichen werden können. Einsatzgebiete: Kitebuggy fahren, Kitesurfen, Snowkiting und Kitelandboarding Zugdrachen Zugdrachen sind in der Regel vierleinige Mattendrachen (s. o.) oder mehrleinige so genannte Tubekites (Kitesurfen), Ausnahmen sind hier zweileinige, große Deltadrachen und als Zugdrachen verwendete zweileinige Mattendrachen. Moderne Zugdrachen werden mit hohem technischen Aufwand gefertigt, für das Design und die Konstruktion fließen Erkenntnisse aus dem Paragliding mit ein. Zugdrachen werden für verschiedene Drachensportarten verwendet, zum Beispiel beim Kitesailing. Kitesailing ist der Oberbegriff für Sportarten wie: Kitesurfen, Snowkiting, Kitebuggyfahren oder Powerkiting. Im Bereich der Schifffahrt gibt es Systeme um Zugdrachen als Antriebsunterstützung einzusetzen (Skysails), diese haben allerdings noch keine weite Verbreitung erlangt. Der sportliche Aspekt Meist wird der Drachen einfach nur steigen gelassen. Als neudeutsches Wort hat sich für das Drachen steigen lassen der Anglizismus kiting verbreitet, insbesondere für die sportliche Variante. Je nach Wind können Drachen solche Kraft entfalten, dass sie den Piloten mitschleifen oder sogar in die Luft ziehen können. Das bewusste Spiel mit den Kräften des Drachens wird Powerkiting genannt. Eine weitere Form des sportlichen Drachenfliegens ist das Kitesailing. Kitesailing beinhaltet das Fahren mit einem Buggy (Kitebuggyfahren), das Kitesurfen und das Snowkiting. Hierbei lässt man sich in der Regel von großen zugstarken Matten ziehen. Rechtliches In Deutschland, aber unter anderem auch Österreich und der Schweiz sind Drachen unabhängig von der Länge der Flugleinen Luftfahrzeuge. Daher besteht einerseits eine Gefährdungshaftung für den Halter des Drachens und damit andererseits korrespondierend eine gesetzliche Versicherungspflicht nach dem Luftverkehrsgesetz. Diese Rechtslage bestand schon vor der letzten Änderung des Luftverkehrsgesetz (LuftVG) im Jahr 2005. Bei üblichen Privathaftpflichtversicherungen sind Drachen in aller Regel nur sehr eingeschränkt mitversichert. Insbesondere ist darauf zu achten, dass PrivatHaftpflichtversicherungen generell nur Schäden aus dem Gebrauch eines Drachens versichern, die Haftung als Halter eines Drachen aber als versichertes Risiko stets ausgeschlossen ist. Insoweit besteht also für den Halter kein Versicherungsschutz. Die Haftung als Halter eines Drachen lässt sich derzeit nur über spezielle Lufthaftpflichtversicherungen abdecken.