300px|mini|Zwei Holzpfeile für den Bogen 300px|mini|Pfeile für ein Blasrohr vor Köcher, Exponat, Übersee-Museum Bremen
Ein Pfeil (von mittelhochdeutsch pfīl, entlehnt aus lateinisch pīlum „Wurfspieß, Speer“, aber grammatisch und semantisch beeinflusst von germanisch *flainaz „Pfeil, Wurfspieß“Kluge. Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. Bearbeitet von Elmar Seebold. 25., durchgesehene und erweiterte Auflage. De Gruyter, Berlin/Boston 2011, S. 697.) ist das Geschoss eines Bogens oder eines Blasrohres. Es handelt sich um eine Form der Fern- oder Distanzwaffe. Er besteht meist aus Pfeilspitze, einem zylindrischen Pfeilschaft und am anderen Ende Befiederung und Nocke zur Aufnahme der Bogensehne oder Wurfvorrichtung. Bogenpfeile sind seit der ausgehenden Altsteinzeit (Ahrensburger Kultur) als archäologische Funde bekannt. Vorläufer des Bogenpfeils waren dünne und lange Speere, die mit der Speerschleuder abgeworfen wurden. Die Geschosse der Armbrust bezeichnet man im Gegensatz dazu üblicherweise als Bolzen, wobei die langen Geschosse moderner Jagd- bzw. Feldarmbrüste zunehmend auch als Pfeile bezeichnet werden. Heute werden Pfeile hauptsächlich im sportlichen Bogenschießen und zur Bogenjagd eingesetzt.
Geschichte
mini|Um 1616, Schleudern, Bogen und „Pfeilwurf“ (obere Reihe – Mitte)
Der Pfeil ist älter als der Bogen, da bereits bei der jungpaläolithischen Speerschleuder das Prinzip der Beschleunigung durch ein technisches Hilfsmittel angewandt wurde. Der Bogen kann mit seinen Wurfarmen mehr Energie speichern und in kinetische Energie umsetzen als eine Schleuderbewegung des menschlichen Arms. Die ältesten archäologischen Funde von Pfeilen kommen aus dem Ahrensburger Tunneltal in Norddeutschland und wurden vor etwa 12.000 Jahren von den Rentierjägern der Ahrensburger Kultur hergestellt.Ältester Pfeil der Menschheit kommt aus Ahrensburg, auf ln-online.de Einfache Holzbogen (sog. Selfbows) waren eine Erfindung des Magdaléniens. Die Herstellung des Bogens setzt entsprechende Holzressourcen voraus, während Speerschleuder und entsprechende Wurfpfeile auch aus minderwertigem Holz hergestellt werden können. Bei den Aleuten existierten Bogen und Brettschleuder (spezielle Form der Speerschleuder) als Jagdwaffen bis zu Beginn des 20. Jahrhunderts nebeneinander.
Pfeile wurden auch als Geschosse in Kampf und Krieg eingesetzt. Sie konnten mit einem Bogen abgeschossen oder mit einem Katapult geschleudert werden. Mitunter benutzte man – wie bei der Falarika – brennbares Material, um sie vor dem Schleudern anzuzünden und eine höhere Kampfwirkung zu erzielen.
mini|Der „overdraw“ versetzt die Pfeilauflage nach hinten
Moderne Bogen verwenden zusätzliche Auflagen, den „overdraw“, um Pfeile verschießen zu können, die kürzer als die Auszugslänge des Schützen sind. Ein leichterer Pfeil erreicht eine höhere Geschwindigkeit.
Auch das Geschoss eines Blasrohres wird Pfeil genannt, obwohl es wesentlich kleiner und leichter ist. Naturvölkern dient es als Giftpfeil meist der Jagd. Heutzutage wird das Blasrohr auch von Tierärzten eingesetzt, um Tiere zu betäuben oder ihnen Medikamente zu verabreichen. Außerdem werden Blasrohre weltweit als Sportgeräte benutzt. Gesundheitlich wurde die positive Vergrößerung des Lungenvolumens bei regelmäßigem Training erkannt, weshalb der Blasrohrsport sogar therapeutisch eingesetzt wird. Blasrohre sind in Europa erst seit dem Mittelalter bekannt. Sie entwickelten sich prähistorisch in Ostasien, Nord-, Süd- und Mittelamerika. Der Begriff Pfeil wurde auf ihre Geschosse übertragen, im Englischen heißen diese darts und nicht arrows „Bogenpfeile“.
Aufbau Der Pfeil ist prinzipiell ein gerader Stab, an dessen vorderem Ende eine Spitze und an dessen hinterem Ende Naturfedern oder Kunstfedern als Befiederung zur Stabilisierung angebracht sind. An hinterster Stelle befindet sich die Nocke, eine Einkerbung, die den Kontakt zur Bogensehne sicherstellt.
Pfeilgewichte werden traditionell in grain angegeben, ein grain entspricht 0,0648 Gramm. Heutige typische Pfeile haben etwa einige hundert bis ca. 500 grain, alte englische Kriegspfeile konnten aber auch mehr als 800 grain wiegen, also mehr als 52 Gramm.
Schaft Die Schaftform kann konisch (tapered), langgezogen fassförmig (barrel taper) oder zylindrisch sein (Standard). Wichtige Eigenschaft des Schaftes ist seine Biegesteifigkeit, sein Spine (siehe unten), der für beste Flugeigenschaften und damit Treffsicherheit auf Bogen und Schütze abgestimmt sein muss. Idealerweise ist ein Pfeilschaft nur wenig länger als der Auszug des Schützen.
Holzschäfte
mini| Pfeilschaftglätter aus rotem Sandstein der Federmesser-Gruppen, etwa 13.000 Jahre alt, 1981 in Niederbieber im Neuwieder Becken entdeckt. Das 71 × 34 × 22 mm große Stück trägt auf der Rückseite Gravuren.
Das traditionelle Schaftmaterial ist Holz. Im europäischen Neolithikum wurden Pfeile bevorzugt aus den Schösslingen des Wolligen Schneeballs gefertigt. Pfeilschaftglätter aus Stein, Knochen oder Geweih verwendete man paarweise seit Ende der letzten Kaltzeit, auch aus Sandstein, wie in der mesolithische Ahrensburger Kultur (Buxtehude-Immenbeck), in der neolithischen Bandkeramik- und der Hinkelsteinkultur. Im Mittelalter war Esche ein beliebtes Schaftmaterial.
Heute wird vor allem Lawsons Scheinzypresse (Chamaecyparis lawsoniana, in Amerika Port Orford-Cedar, kurz auch nur „Zeder“) oder Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata, Western Red Cedar) verwendet. Aber auch Fichtenschäfte (leichter als Zeder) und Kiefernschäfte finden immer mehr Anhänger, da sie relativ leicht sind – heute verwendet man nicht mehr so hohe Zuggewichte – und aus heimischem Holz und preisgünstig produziert werden.
Schäfte aus anderen Materialien mini|Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme eines Carbonpfeils
Moderne Pfeilschäfte werden aus Materialien wie Aluminium, Kohlenstofffaser oder Kombinationen aus beiden hergestellt. Die Schäfte sind dünne Röhrchen, deren Biegesteifigkeit durch das Material, die Wanddicke und die Bauart bestimmt wird.
In Asien werden Pfeile auch aus Bambustrieben hergestellt (zum Beispiel das traditionelle Pfeilmaterial im Kyūdō oder der Beder auf Java). Die zuvor unregelmäßig geformten, 2-jährigen Halme des Pfeilbambus werden dazu in mehreren Schritten unter Erwärmen über einem offenen Feuer gerichtet und mit Steinen geschliffen. Bei Bambuspfeilen werden an den Enden Fadenwicklungen angebracht, um ein Aufspalten des Schaftendes durch den eingesetzten Schaft der Pfeilspitze beim Schuss zu verhindern. Aufgrund des natürlichen Hohlraumes und seiner für einen Naturstoff herausragenden Zugfestigkeit des Faserverbundes erreicht ein Bambusschaft insgesamt bei gleicher Masse höhere Festigkeitswerte als ein Vollholzschaft (Biegezugfestigkeit).
Ein typischer Pfeilschaft aus Bambus ist etwa Zoll (8,5 mm) dick. Standarddicken sind ″ (7,9 mm), ″ (8,7 mm) und ″ (9,1 mm).
Spine-Wert mini|Schussfenster mit Sicht auf ein Stift- oder Pinvisier
Der sog. Spine-Wert, kurz Spine, ist eine Maßzahl für die Biegesteifigkeit des Pfeils und wird traditionell in englischen Pfund angegeben, und zwar so, dass der Wert in etwa der Zugstärke eines englischen Langbogens entspricht, für den der Pfeil geeignet wäre. Der ideale Spine-Wert hat für jeden Schützen zusätzlich eine individuelle Komponente. Die Anpassung des Spine an Bogen und Schütze ist besonders bei den traditionellen Schützen wichtig, da die Sehne sich beim Schuss genau auf den Bogen zubewegt, der Pfeil sich aber um den Bogen herumwinden muss (Archer’s Paradox). Ein falscher Spine führt zu schlechten Flugeigenschaften, beispielsweise zu einem unruhigen Flug, einer Seitenabweichung von der geraden Flugbahn oder dem unerwünschten Anschlagen des Pfeilschafts an den Bogen – die Treffsicherheit leidet. Idealerweise sollten die Schwingungen des Pfeilschaftes nach einigen 10 Metern Flug gedämpft sein.
Ermittelt wird der Spine, indem man den Pfeil auf zwei Stützen mit definiertem Abstand auflegt und ein zugehöriges Gewicht in der Pfeilmitte anhängt oder auflegt und die resultierende Durchbiegung an der Stelle der Belastung misst. Das Prinzip entspricht der experimentellen Ermittlung des Biegemoduls im 3-Punkt-Biegeversuch bei einem normierten Stützpunkabstand von ursprünglich 26 Zoll und einem mittigen Belastungsgewicht von ursprünglich 2 englischen Pfund (lbs), das sind rund 908 g. Die Durchbiegung des Pfeilschaftes von der Horizontalen an der unterseitig tiefsten Stelle wird in 1/1000 Zoll gemessen und als statischer Spinewert bezeichnet (im Gegensatz zum dynamischen Spinewert) und je nach Schafttyp in die verwendete sporttechnische Einheit konvertiert. Je kleiner der Wert, desto steifer ist der Pfeil und desto größer ist der konvertierte Wert in Pfund für die traditionelle Angabe, welche sich auf die Zugstärke des Bogens bezieht (AMO-Standard Messmethode, auch als ATA-Standard zu finden, siehe Archery Trade Association).
Beim proprietären ASTM-Standard der Firma Easton (auch als „Easton-Standard“ zu finden) beträgt die Stützweite der Auflager 28 Zoll und das Gewicht hat dabei 1,94 Pfund (880 g).
AMO Spine bei 26″ Stützweite, 2 lbs mittige Belastung. ASTM Spine bei 28″ Stützweite, 1,94 lbs mittige Belastung.
Umrechnung Durchbiegung
Spine in Pfund Zuggewicht
Zur Messung des Spines kommt ein Spinetester zur Anwendung.
Für Holzschäfte wird üblicherweise AMO-Standard gemessen und angegeben. Holzschäfte werden entweder in Gruppensortierung von 5 lbs geliefert (41–45 #, 46–50 # u. a.) oder gegen Aufpreis pro Schaft mit einer angegebenen Genauigkeit „handgespined“, beispielsweise auf ±1 lbs genau. Bei handgespineten Schäften ist meist der Spinewert auf jedem Schaft handschriftlich vermerkt, z. B. 50#, sprich „Fünfziger Spine“ oder „Spine fünfzig“.
Die folgende Tabelle erleichtert die Umrechnung zwischen AMO-Standard und Spine in Pfund (nach der Formel: AMO-Spine = 26000 / Zugkraft des Bogens).
AMO-Spine in 1/1000 Zoll Spine in Pfund 1300 20 1040 25 867 30 743 35 650 40 578 45 520 50 473 55 433 60 400 65 371 70 347 75
Generell gilt, je stärker der Bogen, je länger der Pfeil oder Auszug und je schwerer die Pfeilspitze, desto steifer muss der passende Pfeilschaft sein. Allerdings haben moderne Bögen in der Regel ein „Schussfenster“, eine Aussparung im Bogenkörper. Diese ermöglicht eine der Bogenmittelachse nähere Auflage des Pfeils, wodurch die erforderliche Amplitude der Pfeilbiegung bei der Windung um den Bogenkörper herabgesetzt wird. Einige Bögen besitzen auch einen Aufbau, der eine zentrierte Lage des Pfeils in der Auswurfebene der Bogensehne ermöglicht, wodurch der Pfeil in gerader Linie abgeschossen wird – das „Herumwinden“ um den Bogenkörper entfällt.
Ist der Pfeil zu weich, kann er beim Lösen splitternd brechen und schwerste Verletzungen vor allem der Bogenhand, teilweise im Gesichts- und Halsbereich verursachen.Foto: Verletzung Bogenhand (rechts), beim Lösen gebrochener Carbonpfeil. In: www.pirate4x4.com,Foto: Verletzung Bogenhand (links), beim Lösen gebrochener Carbonpfeil. In: discussions.texasbowhunter.com. Abgerufen am 15. August 2016.
Cresting mini|Cresting
Das Verzieren und die Bemalung des Pfeilschaftes zur individuellen Kennzeichnung mit Lack wird als „cresting“ bezeichnet. Der Pfeil wird verschönert, unverwechselbarer und durch die auffallenden Farben gut sichtbar. Um den zeitraubenden Arbeitsvorgang zu beschleunigen, kam man auf die Idee, bedruckte Folien zu verwenden, die sogenannten „arrowwraps“.
Arrowwraps Unter dieser Bezeichnung wird eine bedruckte Hochleistungsfolie angeboten, die um den Pfeilschaft zur Verbesserung der Eigenschaften geklebt werden kann. Die Wetter- und UV-Festigkeit der Folie inkl. dem Farbaufdruck wird mit mindestens 7 Jahre bei ständigem Außeneinsatz bei allen Bedingungen zwischen −45 und +95 °C angegeben. Die Folie ist etwa 3/100 mm stark und an ihre Haftung werden hohe Anforderungen gestellt. Die Klebeverbindung des „wraps“ kann durch Tauchen in kochendes Wasser gelöst werden.