Wie (und warum) Holz im Yachtbau ein Comeback feiert

Sep 10, 2023

Rupert Holmes berichtet über die neuesten Entwicklungen im Holzyachtbau und warum dieses alte Material für zeitgenössisches High-Tech-Design verwendet wird

Warum sollte ein Schiffsarchitekt und Bauingenieur, der es gewohnt ist, mit modernsten Materialien für America's-Cup-Teams, darunter INEOS Britannia und Unternehmen wie Airbus, zu arbeiten, sich für die Arbeit mit Holz begeistern?

„Für mich ist es ganz einfach“, sagt der französische Designer Thomas Tison: „Die Moderne vernachlässigt nicht, woher wir alle kommen – im Gegenteil, sie macht das Beste daraus. In gewisser Weise ist ein Boot ein Erbe, und Holz zu ignorieren wäre in gewisser Weise auch eine Sache.“ die Essenz des Yachtdesigns und -baus zu ignorieren.

„Kohlefaser ist nur eine Weiterentwicklung dieses Erbes und die Wiedereinführung von Holz als modernes Material erweitert die Möglichkeiten eines Schiffsarchitekten für Gestaltung und Leistung.“

Tison hat den atemberaubenden, modernen 48-Fuß-Offshore-Renner Elida entworfen, der letztes Jahr auf den Markt kam, und hat derzeit einen 40-Fuß-High-End-Daysailer aus Holz/Epoxidharz auf dem Zeichenbrett. Um das Gewicht und die Steifigkeit von Elida zu optimieren, testete Tison drei verschiedene Holz- und Leimlaminate in einer Airbus-Anlage. „Was wir gefunden haben, war sehr interessant“, sagte er mir. „Die vorhandenen Daten waren 20 Jahre alt, aber jetzt können wir den Leim und das Holz sorgfältig auswählen, sodass die Zahlen für unsere Laminate steifer waren als vorhergesagt, wobei die Sitka-Fichte um eine Größenordnung besser war als erwartet.“

Elida besteht aus diagonal beplankter Sitka-Fichte, die mit einem 3 mm dicken Mahagoni-Furnier bedeckt ist. Für zusätzliche innere Versteifung sorgen lokale Schichten aus 200 g Kohlefaser. Das Ergebnis ist eine sehr steife Struktur – die projizierten Vorstaglasten entsprechen denen der TP52, das Gesamtgewicht der 48-Fuß-Rumpfschale beträgt jedoch nur 1.000 kg.

Tisons nächstes Projekt ist ein sehr hochwertiger 40-Fuß-Daysailer. Die Konstruktion wird eine Weiterentwicklung der Elida sein und eine starke und steife Struktur ergeben, die den Anforderungen der Kategorie A entspricht, die Gesamtverdrängung beträgt jedoch nur 3.700 kg. Er hat auch ein Konzept für eine 45-Meter-Superyacht entwickelt, die auf ähnliche Weise gebaut wird.

Outlier ist ein kaltgeformtes, maßgeschneidertes 55-Fuß-Boot, das von Botin entworfen wurde. Foto: Billy Black

Die Begeisterung junger und alter Schiffsarchitekten für Holz-Epoxid-Verbundkonstruktionen ist bemerkenswert. Viele der herausragenden neuen Designs auf beiden Seiten des Atlantiks werden auf diese Weise hergestellt und es ist oft die beste Option für Einzelanfertigungen und kleine Produktionsläufe. Zu den Hauptvorteilen zählen eine atemberaubende Ästhetik, steife, leichte Strukturen und eine hervorragende Langlebigkeit.

Heute ist die britische Werft Spirit Yachts vielleicht der bekannteste Spezialist für diese Bauform und ihr Holz-als-Kunst-Konzept ist gut dokumentiert, einschließlich des skulpturalen Ansatzes der Spirit 111 Geist. Es gibt jedoch zahlreiche Beispiele für andere Yachten, darunter Rob Humphreys' Superyacht Tempus 90. Dieses wurde in der Türkei gebaut, wo im Gegensatz zu vielen anderen Ländern die Holzbootbauindustrie nie verloren ging. Aus diesem Grund sind heute viele Werften mit der Arbeit mit Epoxidharz-/Holz-Verbundwerkstoffen vertraut. Und viele weitere erstklassige Holzyachten wurden dort gebaut, von der Größe bis hin zur Superyacht, darunter die PC-Yacht-Reihe von Andre Hoek und eine Reihe seiner Truly Classic-Designs.

Großbritannien hat eine eigene starke Tradition in Holzkonstruktionen: Die Elephant Boatyard am Fluss Hamble hat eine lange Geschichte im Bau und in der Wartung von Holz-/Epoxidharz-Yachten, darunter die Barracuda 45, die Ende der 1980er Jahre für Bob Fisher gebaut wurde.

Holz war der mittelerfolgreichste IRC-Rennbootdesigner, mit dem sich John Corby in den 1990er und 2000er Jahren einen Namen machte. Und es war die Wahl eines der erfolgreichsten Yachtdesigner Großbritanniens, Stephen Jones, für seine eigene 46 Fuß lange, einmalige Meteor, die 2006 vom Stapel lief. Sie wurde in Grimsby von Farrow and Chambers gebaut, die auch zwei Epoxidyachten aus Zedernholz für ehemalige Yachten bauten Yachting World-Redakteur Andrew Bray.

Auf der anderen Seite des Atlantiks sind mehrere Werften in New England aktiv im Bau neuer Custom- und Semi-Custom-Yachten aus Holz/Epoxidharz. Bemerkenswerte aktuelle Beispiele sind die Lyman-Morse 46, die von Jim Taylor entworfene 44-Fuß-Equipoise von Brooklin Boat Yard und die maßgefertigte 55-Fuß-Outlier von Botin. Zu einer langen Liste anderer bemerkenswerter aktueller Produkteinführungen gehört Anna, ein 65-Fuß-Design von Stephens Waring, das von Lyman-Morse gebaut und im Jahr 2020 auf den Markt gebracht wurde.

Die Schönheit des Holzes in einem handgefertigten Spirit. Foto: Paul Wyeth

Der in Großbritannien ansässige Designer Rob Humphreys hat eine lange Verbindung zu dieser Bauweise und hat Ende der 1970er Jahre sein erstes Schiff aus Holz entworfen, dem in den folgenden Jahrzehnten eine Reihe weiterer folgten, von 22-Fuß-Yachten bis hin zu Superyachten. Humphreys ist weiterhin daran interessiert, mehr zu entwerfen: „Das Einzige, was uns wirklich zurückhält, ist die Frage der Marktbildung“, sagte er mir.

Das Medium wird oft kaum verstanden, nur wenige Menschen sind sich der Vorteile bewusst und viele gehen davon aus, dass es die gleichen Nachteile hat wie der traditionelle Holzbau oder dass die Technologie seit den kaltgeformten Holzbooten der 1960er Jahre nicht weiterentwickelt wurde. Diese wurden mit Resorcin-Klebstoffen hergestellt, die ursprünglich in den frühen 1940er Jahren entwickelt wurden. Sie erforderten jedoch einen erheblichen Klemmdruck, um eine zuverlässige Verbindung herzustellen, und konnten nicht als Beschichtung zum Schutz des Holzes verwendet werden.

Die Epoxidharz-Revolution, die Anfang der 1970er Jahre von den Brüdern Meade, Joel und Jan Gougeon in Michigan mit Begeisterung vorangetrieben wurde, markierte einen Wendepunkt für den Bootsbau. „Sie ließen das Epoxidharz von Chemikern so flüssig machen, dass es das Holz wie ein Lack durchtränkte“, erklärt Stephen Jones.

Obwohl Epoxidharz nicht tief unter die Holzoberfläche eindringt, haftet es so gut, dass es im Gegensatz zu Farben und Lacken eine echte Barriere bildet, die das Holz langfristig von Wasser fernhält. Dadurch haben diese Boote das Potenzial, genauso lange zu halten wie jede Glasfaserkonstruktion.

Der Rumpf der Lyman-Morse 46 ist fertiggestellt und wird außerhalb des Bootsschuppens gedreht. Foto: Alison Langley/Lyman-Morse

Es gab noch einen weiteren entscheidenden Vorteil. „Es könnte auch je nach Bedarf zum Kleben und vor allem zum Füllen von Lücken verdickt werden“, fügt Jones hinzu. Dies beschleunigt den Build-Prozess erheblich. Diese Schiffe sind im Allgemeinen von Natur aus steifer und leichter als herkömmlich gebaute Glasfaseryachten und es war eine bevorzugte Baumethode für Hochleistungsyachten, bevor Kernverbundstoffe zuverlässig wurden.

Meade Gougeons 35-Fuß-Trimaran Adagio wurde 1970 vom Stapel gelassen und war das erste große, vollständig mit Epoxidharz verklebte und versiegelte Holzboot, das ohne den Einsatz mechanischer Befestigungselemente gebaut wurde (und ist auch über 40 Jahre später immer noch auf den Großen Seen unterwegs). Drei Jahre später bauten die Brüder den von Ron Holland entworfenen 41-Fuß-IOR-Zweitonner Golden Dazy, gefolgt von einer Reihe weiterer Entwürfe, darunter einen 60-Fuß-Trimaran für Phil Welds OSTAR-Einhand-Transatlantikrennen 1980, bevor die Rennorganisatoren eine Obergrenze für die Größe festlegten. Anschließend ließ Weld von Walter Greene den 50 Fuß langen Tri-Moxie aus Holz und Epoxidharz bauen, mit dem er den OSTAR gewann.

Im Laufe der Jahre haben sich die genauen Baumethoden verändert, obwohl alle bis auf eine Handvoll Boote aus mehreren Holzschichten gebaut sind, deren Maserung in verschiedene Richtungen verläuft, um eine steife Struktur zu schaffen. Einige haben eine rein kaltgeformte Konstruktion, während bei größeren Booten häufig vier oder mehr Schichten verwendet werden, die im Winkel von etwa 90° zueinander angeordnet sind. Dadurch entsteht eine leichte und steife Struktur, die mit Epoxidharz und Glasgewebe vor Stoßschäden geschützt werden kann. Der Lyman-Morse 46 zum Beispiel besteht aus vier Schichten vakuumverleimter Douglasie und Western Red Cedar.

Handgefertigtes Fachwissen auf der Spirit-Werft in Suffolk. Foto: Spirit Yachts

Andere beginnen mit einer Schicht schmaler Dielen, die als Streifendielen bezeichnet werden. Dies war schon lange vor der Verwendung von Epoxidharz eine Baumethode gewesen, die jedoch dank der Entwicklung der Speed-Strip-Technik durch den Holzhändler Joseph Thompson & Co (jetzt umbenannt in NYTimber) aus Sunderland mit Hilfe von Farrow and Chambers viel beliebter wurde. Die Planken haben ein lockeres Nut- und Federprofil, wodurch sie sich genau an die Rumpfform anpassen und Platz für verdickten Epoxidkleber bieten.

Speed ​​Strip machte außerdem das Schneiden von Schalen an den Verbindungsstellen der Dielen überflüssig und reduzierte die Anzahl der erforderlichen mechanischen Befestigungselemente. Dies reduzierte die Beplankungszeit um ein Viertel und die Reinigungs- und Verkleidungszeit um 70 %. Ein zusätzlicher Vorteil, sagt Jones, ist, dass „das Vorherrschen von Holzstreifen/-brettern vorn und hinten die Gesamtsteifigkeit des Rumpfes erhöht – die Fähigkeit des Rumpfes, Rigglasten standzuhalten.“

Etwa zur gleichen Zeit arbeitete Humphreys auch an Möglichkeiten, die Bauzeiten zu verkürzen. Der Rumpf seines H22-Sportboots, das als Flatpack-Bausatz mit CNC-geschnittenen Komponenten erhältlich war, konnte von einer Person in wenigen Stunden von Grund auf zusammengebaut werden. Ich kenne 40-Fuß-Hochsee-Rennyachten, die innerhalb einer Woche auf Plan gesetzt wurden.

Boote mit Streifenplanken können auf laminierten Rahmen gebaut werden, die Teil der endgültigen Struktur werden, und erfordern keine Form, die anschließend entsorgt wird. Diese Rahmen lassen sich überraschend schnell und einfach herstellen – bei Spirit Yachts werden sie beispielsweise auf großformatigen Ausdrucken der Bootspläne montiert, die auf einem Sperrholzboden ausgelegt sind. Dadurch kann jedes Stück Holz von Hand in die exakt richtige Form gebogen und mit in den Boden gerammten Spikes an Ort und Stelle gehalten werden. Anschließend werden sie vor Ort zusammengeklemmt, während das Epoxidharz aushärtet.

Der Innenraum des Lyman-Morse 46 zeigt seine Holzkonstruktion mit vielen weiß gestrichenen Oberflächen für ein luftiges Gefühl. Foto: Alison Langley/Lyman-Morse

Ursprünglich wurde für Speed ​​Strip-Dielen Zedernholz verwendet, da es leicht und dennoch sehr resistent gegen Fäulnis ist, obwohl auch andere Arten mit ähnlichen Eigenschaften, darunter Douglasie und Sitka-Fichte, geeignet sind. Typischerweise werden außerhalb der Streifenbeplankung zwei dünnere Außenschichten aus Doppeldiagonalbeplankung angebracht.

Im Fall von Zest, unserem 1992 von Farrow and Chambers gebauten 36-Fuß-Design von Rob Humphreys, bildet dies eine 20 mm dicke dreiachsige Konstruktion, bei der die Maserung des Holzes in drei verschiedene Richtungen ausgerichtet ist. Größere Yachten verfügen möglicherweise über vier oder mehr Schichten außerhalb der Streifenbeplankung, und einige Boote verfügen über eine zusätzliche Querhaut, um den Bereich um den Kiel herum zu verstärken.

In allen Fällen ist das Ganze zusammengeklebt und mit Epoxidharz gegen Wassereintritt abgedichtet. Daher ist keine größere Wartung erforderlich als bei einem Rumpf aus Glasfaser und er unterliegt niemals der Osmose.

Jim Taylor, Designer der 44-Fuß-Equipoise und der 50-Fuß-Rascal, die beide kürzlich von Brooklin Boat Yard in Maine gebaut wurden, sagt, dass diese Konstruktion in Nordamerika wahrscheinlich als kaltgeformt bezeichnet wird, wobei sich der Begriff eher auf die äußeren Schichten als auf die Außenschichten bezieht die Innenhaut von Stabdielen.

Moderne Holzbauten, erstellt mit modernster CAD-Software bei Spirit Yachts. Foto: Spirit Yachts

Equipoise wurde mit einer ersten Schicht aus Lärchenholzbrettern mit Nut und Feder vorn und hinten gebaut, die mit Epoxidharz mit dem laminierten Kiel, den Kielböden, den Schotten und den Ringrahmen verbunden sind. Darüber hinaus wurden zwei Schichten diagonaler Paulonia mit einer Dicke von 3/16 Zoll (5 mm) bei +/-45° zur ursprünglichen Beplankung vakuumverpackt. Dann wurde eine weitere Schicht aus Lärchenholz mit Nut und Feder über die Paulonia laminiert, wiederum in Längsrichtung. Draußen befindet sich eine Schutzschicht aus Epoxidharz/Glas. Die Verdrängung beträgt kaum mehr als sechs Tonnen, trotz eines ungewöhnlich hohen Ballastanteils von 44 %, was ein großes Bohrgerät ohne die Nachteile eines übermäßigen Tiefgangs ermöglicht.

„An dieser Art der Konstruktion gibt es eine ganze Menge zu mögen“, sagt Taylor. „Der Ansatz ist kostengünstig und das Ergebnis in vielerlei Hinsicht äußerst attraktiv. Die Boote sind leicht, stark, robust, leise und thermisch gut isoliert. Eine hell lackierte Innenhaut lässt sich in ein besonders elegantes Interieur integrieren, die Baumaterialien sind umweltfreundlich.“ nachhaltig und es entsteht nicht viel Abfall. Sie sind nicht so leicht wie Carbon-Häute über einem leichten Kern, aber sie sind viel lebenswerter und bei weitem nicht so zerbrechlich oder so teuer.“

Die äußere Glas-/Epoxidharz-Ummantelung kann von leichtem Stoff für den Aufprallschutz bis hin zu schwereren Laminaten variieren, die in Bereichen mit hoher Belastung, z. B. um den Kiel herum, für zusätzliche strukturelle Festigkeit sorgen. Einige Boote haben nur außen Glas und keine zusätzlichen Holzschichten, aber diese schwereren Laminate erfordern mehr Arbeit und Spachtelmasse, um eine schöne Oberfläche zu schaffen.

Carbon-Versteifung für Elida. Foto: Emeric Jezequel

Wenn die äußere Ummantelung durchstochen ist, muss sie natürlich schnell repariert werden, aber ein schnelles Auftragen von Epoxidspachtelmasse genügt, bis eine saubere, langfristige Reparatur durchgeführt werden kann.

Zu den Entwicklungen und Verfeinerungen im Laufe der Zeit gehört die Vakuumverpackung der verschiedenen Holzschichten zusammen mit den äußeren Schutzschichten aus Glasgewebe. Im High-End-Bereich wird Carbonverstärkung zunehmend strategisch eingesetzt, um bei Bedarf weitere Steifigkeit zu verleihen, ohne dass es zu einer nennenswerten Gewichtseinbuße kommt.

Elidas lackierte Oberseiten sehen umwerfend aus, während die der 1987 von Humphreys entworfenen Apriori und der 1988 gebauten Old Mother Gun von 1988 immer noch großartig aussehen. Daher ist die Versuchung für jeden, der eine Holzyacht baut, groß, sich für ähnliche Oberflächen zu entscheiden. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass das Epoxidharz in diesen Fällen einen traditionelleren Lack zum Schutz vor UV-Strahlung benötigt, was einen hohen Wartungsaufwand erfordern kann. Andererseits können heutige Polyurethan-Lacke in dunklen Farben bis zu einem Jahrzehnt halten und Meteors originaler weißer Lack aus dem Jahr 2006 sieht immer noch fast wie neu aus.

Summer ist ein neues 40-Fuß-Daysailer-Design von Thomas Tison.

Andererseits unterliegen lackierte, helle Arbeiten an den Seiten von Deck und Kajütdach einem geringeren Verschleiß als die Oberseiten. Jones sagt, dass diese leicht für die Lackierung vorbereitet werden können, wenn sie mit einfachen Oberflächen ohne komplizierte Details gestaltet sind. Der klarere Stil moderner, klassischer Terrassenkonstruktionen verringert außerdem die Wassereinlagerungen, sodass die Oberflächen schnell trocknen. „Es kann immer noch gut aussehen, ist aber weniger aufwändig zu behalten“, sagt Jones.

Unter Deck kann man leicht in die Falle tappen und so viel natürliches Holz zur Schau stellen, dass der Innenraum dunkel wird; Eine strategische Mischung aus weiß gestrichenen Paneelen und klaren Holzoberflächen sorgt für ein viel helleres Ergebnis. Der Spirit 72 verfügt beispielsweise über satinierte lackierte Paneele und ein sorgfältig geplantes LED-Beleuchtungssystem, um die Wärme des Naturholzes zu verstärken.

Die Spirit 111 verfügt über ein skulpturales Cockpit und Interieur. Foto: Spirit Yachts

Rumpffenster sind möglich und auch wenn die Beibehaltung eines klassischen äußeren Erscheinungsbilds Priorität hat, ist es möglich, viel Licht vom Deck hereinzulassen. Das Markenzeichen von Spirit Yachts, das Fantail-Fenster, ist ein hervorragendes Beispiel dafür.

Alternativ können die Innenräume absolut zeitgemäß gestaltet sein, wie bei RM Yachts' 29-43-Fuß-Reihe leistungsstarker Kreuzfahrtschiffe aus Sperrholz/Epoxidharz. Sperrholz bietet außerdem eine hervorragende Steifigkeit im Verhältnis zum Gewicht und ist ein ideales Medium für die heutigen Rumpfformen mit Chined. Bei RM werden alle Teile für ein komplettes Boot auf Paletten geliefert und sind sofort montagebereit. Die Rümpfe werden auf Rahmen aus massiven Spanplatten gebaut, die auf Spannvorrichtungen montiert sind. Der Zusammenbau eines Rumpfes ist daher ein unkomplizierter Prozess, für den keine vollständige Form erforderlich ist.

Das IRC-Rennboot Ace 30 mit Scow-Bug verwendet ebenfalls eine Sperrholz-/Epoxidharzkonstruktion. Nach Angaben des Herstellers reduziert dieser Ansatz den CO2-Fußabdruck beim Bau jedes einzelnen Bootes erheblich.

Matt Newland von Swallow Yachts erzählt mir, dass ihr gleitender Motorkreuzer Whisper 300 im Retro-Stil gezeigt hat, dass bei Größen über 30 Fuß eine Epoxidharz-/Holzkonstruktion in Bezug auf die Arbeitsstunden direkt mit dem herkömmlichen Bootsbau aus Glasfaser mithalten kann. Das nächste Modell des Unternehmens, der Bay Cruiser 32, wird ein traditionell gestalteter, aber sehr leichter und schneller, 32 Fuß langer, anhängerfähiger Weekender aus Sperrholz und Epoxidharz im Klinkerstil sein.

Zu den weiteren bevorstehenden Projekten gehören eine Reihe moderner Klassiker mit einer Länge von 45 bis 70 Fuß von Stephen Jones und dem Illustrator/Designer Jonty Sherwill, die von der Elephant Boatyard gebaut werden.

Diese Boote werden auch nachhaltiger sein als ihre Zeitgenossen, die aus herkömmlichen Glasfasern oder fortschrittlicheren Verbundwerkstoffen gebaut wurden. Die für den Bau verwendete Menge an Epoxidharz ist gering und es können biobasierte Harze verwendet werden, ohne dass eine Form in Originalgröße erforderlich ist. Das Ergebnis ist, dass der CO2-Fußabdruck beim Bau der Ace 30 beispielsweise 1,9 Tonnen beträgt, bei einem Boot herkömmlicher Bauart jedoch mehr als dreimal so hoch wäre, selbst ohne Berücksichtigung des Formenbaus.