Welche Auswirkungen hat das Gewicht eines Pfeils?

Grundlegendes

Schießt man ohne eingelegten Pfeil, nennt man das Leerschuss. Eine sofortige Beschädigung des Bogens kann die Folge sein. Die Lebensdauer eines Bogens hängt natürlich auch von solcherlei Einflüssen ab. Je leichter der vom Schützen benutzte Pfeil ist, umso näher kommt man diesem Leerschuss.

Auf den verschiedensten Pfeilen sieht man beispielsweise die Angaben: 7,6 gpi. Das bedeutet, dass ein Zoll des Schaftes 7,6 Grain wiegt. Auch für Bögen gibt es solche Angaben. Sie werden vom Hersteller festgelegt. Ein Bogen sollte beispielsweise nicht unter 9 Grain pro Pfund Zuggewicht geschossen werden.

Dazu wiegt man den Pfeil mit einer Grainwaage. Das Pfeilgewicht enthält alle Pfeilkomponenten: Schaft, Insert, Spitze, Befiederung und Nocke. Zusätzlich muss man das Zuggewicht, das man tatsächlich am Finger hat, messen. Um genaue Ergebnisse zu bekommen, empfiehlt es sich, eine digitale Bogenwaage zu nehmen. Aus Pfeilgewicht und Zuggewicht kann man nun das eigene Pfeilgewicht für den Bogen berechnen.

Beispiel
Pfeilgewicht: 320 Grain
Zuggewicht: 40 Pfund
= 8 Pfund pro Zoll

Mindestgewichte und Empfehlungen

Es gibt zahlreiche Empfehlungen, welches Mindestgewicht ein Pfeil haben soll. Die IBO (International Bowhunters Association) geht beim absolut untersten Limit ganz generell von 5 Grain pro Pfund Zuggewicht aus. Dies gilt allerdings in erster Linie für Compoundbögen.

Die AMO (ATA) hat entsprechende Standards für den allgemeinen Gebrauch herausgebracht. Auch die Hersteller veröffentlichen diesbezügliche Empfehlungen, in der Regel unter Verwendung der AMO-Tabelle und deren Kommentare. Diese AMO-Empfehlungen sind etwas filigraner geregelt und berücksichtigen verschiedene Bogentypen und Pfeillängen.

Die Benutzung von Pfeilen mit einem Gewicht, welches gleich oder höher als der in der Tabelle angegebene Wert ist, reduziert die Gefahr von Beschädigung oder Bruch von Bögen. Mittlerweile gibt es Bögen, die eine höhere Festigkeit aufweisen. Diese könnten dann mit leichteren Pfeilen geschossen werden. Einige Hersteller gehen sogar so weit, dass es nach unten keine Grenze gibt. Manche Bogenhersteller geben nur Garantien bei Einhaltung bestimmter Pfeilgewichte, die in der Regel höher als 5 Grain pro Pfund Zuggewicht liegen. Langbogen, speziell Primitiv- oder Self-Bows, sollten in der Regel 9 Grain pro Pfund Zuggewicht nicht unterschreiten.

Legende zur Tabelle:
Basierend auf: 360 Grain-Pfeil, 30 Zoll Auszugslänge, 60 Pfund maximales Zuggewicht

S.E.: gespeicherte Energie
P.D.F.: Spitzen-Zugkraft
E.S.E.: Energiespeicherungseffizienz
B.H.: Standhöhe

Wichtig: Die in der Tabelle angegebenen Längen sind Auszugslängen nach AMO-Standard, nicht Pfeillängen!

Gewichtseinfluss auf das Flugverhalten

Eine andere Sache ist die Frage, ob schwerere oder leichtere Pfeile effektiver sind. Die geringere Wind- und Wetteranfälligkeit schwerer Pfeile bei Wettbewerben im Freien ist ein gutes Argument für diese Pfeile.

Je leichter ein Pfeil ist, desto schneller ist er. Je schwerer ein Pfeil ist, desto langsamer ist er. Ein leichterer Pfeil fliegt somit weiter, mit einer flacheren Flugbahn. Ein schwerer Pfeil weniger weit, mit einer mehr gebogenen Flugbahn, dafür aber, was die horizontale Abweichung anbelangt, präziser. Dies ist eigentlich die abschließende Antwort auf das Thema. Eigentlich … Eine flachere Flugbahn bringt Vorteile bei schwieriger Entfernungsschätzung, aufgrund der geringeren Abweichung in der Vertikalen.

Gerade der traditionelle Schütze, der seine Holzpfeile penibel nach der geringsten Spinewert-Toleranz im Satz aussucht, vergisst nicht selten, dass die oft enormen Gewichtsunterschiede, auch bei Schäften mit gleichem Spine, wesentlich entscheidender sind. Unter der Voraussetzung gut getunter Pfeile, inklusive korrekter Pfeilbalance und sinnvoller Befiederung, kann man hinsichtlich der singulären Betrachtung des Gewichts festhalten: Ein 3-D-Schütze wird eher zu leichteren Pfeilen tendieren, wegen der besseren Verzeihbarkeit bei falscher Entfernungsschätzung. Dies alles ist aber auch abhängig von der Zugstärke des Bogens. Generell kann aber gesagt werden, dass Geschwindigkeit über ein geringeres Pfeilgewicht effektiver zu gestalten ist als durch ein höheres Zuggewicht beim Bogen.

Es bleibt also immer ein Kompromiss zwischen flacherer Flugbahn und Flugstabilität. Auch ist das reine Gewicht nicht das einzige Kriterium, sondern insbesondere dessen Verteilung. Hat man einen schwereren oder leichteren Pfeil aufgrund des divergierenden Gewichts des Schaftes oder der Spitze? Ist hauptsächlich eine schwere Spitze für das höhere Pfeilgewicht verantwortlich, ändert sich natürlich auch die Pfeilbalance. Die Flugbahn wird dadurch noch mehr gebogen, aber gleichzeitig, was die horizontale Richtungshaltung anbelangt, präziser. Dies muss aber mit einem steiferen Schaft ausgeglichen werden. Tut man das nicht, wird der Schaft weicher, d. h. durch das stärkere Gegengewicht beim Abschuss, wird er mehr gebogen und die folgende Oszillation wird heftiger. Man kann also nur das Verhalten von zwei Pfeilen mit Gewichtsunterschied vergleichen, die einen gleich positionierten Schwerpunkt haben und auch sonst in Länge und Befiederung übereinstimmen.

Das Pfeil-Gewicht-Paradoxon

Bei einem Bogenseminar ergab sich folgende Szene: Bei den Übungen mit dem Beamer (vgl. Artikel Training mit dem Beamer) schoss ein Teilnehmer mit seinen „normalen" Pfeilen. Er hatte aber auch noch einen Satz leichterer Pfeile mit gleichem Durchmesser, Spine und Befiederung. Nur so zum Spaß wollte er wissen, wie schnell diese Pfeile sind. Und siehe da: 30 FPS waren sie schneller. Er kenne aber beim Schießen keine Unterschiede. Eigentlich müssten leichtere Pfeile nach der Theorie ja wesentlich höher treffen.

Am Nachmittag ging es auf den Parcours. Bei einem Ziel mit 54 Meter schoss er mit den normalen und dann mit den leichteren Pfeilen. Und siehe da, es hat keinen Unterschied in der Trefferlage gegeben. „Das kann es nicht geben", meinte der Seminarleiter und Autor dieses Artikels. „Lass mich mal!" Um auf weite Entfernung zu treffen, verwendet der Autor die Zieltechnik Point of Aim. Der erste Schuss mit einem fremden Bogen dient eigentlich nur dazu, festzustellen, wo man die Pfeilspitze hinhalten muss. Beim ersten Schuss wurde die Pfeilspitze genau ins Ziel gehalten. Der Pfeil ging rund 20 Zentimeter drüber. Also wurde beim zweiten Schuss das korrigiert. Und der zweite, dritte und vierte Pfeil trafen.

Nun nahm der Seminarleiter die leichten Pfeile. Pfeilspitze an die gleiche Stelle gehalten; und der Pfeil traf, war absolut nicht zu hoch. Auch die nächsten Pfeile trafen genauso, wie die schweren. Großes Fragezeichen bei allen Beteiligten! Was war das denn? Erklärung gleich Null. Wir haben es deshalb Pfeil-Gewichts-Paradoxon genannt und versuchen diesbezüglich eine Erklärung zu finden.

Erklärung
Ein Tischtennisball beispielsweise kann beim Schlag eine sehr hohe Anfangsgeschwindigkeit erreichen, weil er extrem leicht ist. Aufgrund seiner geringen Masse besitzt er jedoch nur einen kleinen Impuls (). Der Luftwiderstand wirkt bremsend auf ihn ein, und da seine Masse klein ist, führt bereits eine relativ geringe Kraft zu einer starken Verzögerung (F = m . a). Deshalb verliert er sehr schnell an Geschwindigkeit.

Überträgt man dieses Prinzip auf einen Pfeil, der von einem Bogen abgeschossen wird, zeigt sich ein ähnlicher Zusammenhang: Ein leichter Pfeil erreicht meist eine höhere Anfangsgeschwindigkeit als ein schwerer Pfeil. Allerdings besitzt der schwere Pfeil bei gleicher Abschussenergie mehr Impuls und eine größere Trägheit. Der Luftwiderstand wirkt auf beide Pfeile ähnlich stark (abhängig von Form und Querschnitt), doch beim schwereren Pfeil führt dieselbe Bremskraft zu einer geringeren Verzögerung, weil seine Masse größer ist.

Physikalisch bedeutet das: Der schwere Pfeil behält seine Geschwindigkeit länger bei und verliert pro Strecke weniger Energie. Deshalb zeigt er auf größere Distanzen oft eine stabilere Flugbahn und bessere Durchschlagskraft, während der leichte Pfeil zwar schneller startet, aber stärker abbremst – ähnlich wie der Tischtennisball.

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