Zwischen Mensch und Maschine

G&B-Basics: Saiten

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(Bild: DR Strings)

Saiten sind das Bindeglied zwischen Mensch und Maschine und deshalb immens wichtig für unser klangliches und spielerisches Wohlbefinden. Viele behaupten, die richtigen Saiten wären wichtiger als der richtige Pickup.

Im Folgenden wollen wir einen Überblick über das große Thema Saiten geben; das mit dem ambitionierten Ziel, der E-Gitarren-Fraktion Basiswissen & Grundlagen für die Suche nach den richtigen Saiten mit auf den Weg zu geben.

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HISTORY

Am Anfang war Bio! Denn im prähistorischen Zeitalter dienten noch Pflanzenfasern als Bespannung für sogenannte Musikbögen. Später, in den vorchristlichen Hochkulturen des asiatischen Raumes, wurden Saiten-Instrumente mit Rosshaar, Seide und Tierdärmen bespannt. Vor allem die Bespannung mit Darmsaiten hat sich bis heute gehalten, während die Verwendung von Metall als Saitenmaterial in größerem Stil erst ab dem 14. Jahrhundert überliefert ist – ermöglicht erst mit dem Beruf des „Drahtziehers“, der aus flüssig gemachtem Metall eben entsprechend dünne Drähte „ziehen“ konnte.

Vor dieser Zeit war den Spielleuten übrigens nichts anderes übrig geblieben, als sich ihre (Darm-)Saiten selbst herzustellen! Bis zum Ende des 18. Jahrhunderts standen nur sechs Metallarten zur Saitenherstellung zur Verfügung – Gold, Silber, Kupfer, Messing (auch gelbes Kupfer genannt), Eisen und Stahl. Die ersten Saitenfabriken Deutschlands entstanden Mitte des 18. Jahrhunderts in Markneukirchen, Vorreiter waren allerdings italienische und französische Hersteller.

Anfangs wurden im Vogtland nur Darmsaiten hergestellt, nach 1800 begann man dann, Darm- und Seidensaiten mit Silberdraht zu umwickeln, um die Spielbarkeit, die Haltbarkeit und den Klang der tiefen Saiten zu verbessern. Die Offenbacher Fabrik Pirazzi, die ihre Saiten unter dem Label Pirastro herstellt, ist die erste namentlich bekannte Fabrik in Deutschland gewesen, sie wurde 1798 gegründet. „Endorser“ und Berater war übrigens kein Geringerer als Teufelsgeiger Paganini.

Heute gibt es noch gut ein Dutzend mittelständische Saitenhersteller in Deutschland, die bekanntesten im Bereich Gitarre sind Pyramid, Optima, Hopf, Hannabach …


HERSTELLUNG

Seit den 1960er-Jahren gibt es Saitenspinnmaschinen mit elektronisch gesteuerter Drahtführung, ein Luxus, den sich bis heute vor allem die amerikanischen Saitengiganten wie D‘Addario, Ernie Ball etc. leisten. Mittelständische Betriebe wie z. B. Pyramid setzen zur Wickeldrahtführung weiterhin auf Handarbeit.

Die Saiten-Fertigung bei D’Addario
Ein D’Addario-Mitarbeiter an der Saitenspinnmaschine
Trotz Handarbeit ist auch bei D’Addario viel Technik im Spiel.
Hier wird gerade eine Stahlsaite gewickelt
Ein Zinn-Bad schützt den Saitenkern später vor Korrosion.
Hier wird der Saitenkern mit dem Ballend verbunden.
D’Addario testet seine Saiten unter möglichst realen und trotzdem kontrollierten Bedingungen.

Die grundsätzliche Arbeitsweise dieser Maschinen ist jedoch gleich: Ein Elektromotor treibt den an sogenannten Spinnhaken aufgehängten Saitenkern mit einer Umdrehungszahl von 10.000 bis 20.000 Umdrehungen pro Minute an, um den entweder per Hand oder eben von einer Maschine der Wickeldraht von links nach rechts gesponnen wird. So urtümlich, wie sich diese Arbeitsweise anhört, ist sie auch.

Der Wicklungsdraht kommt auf Spindeln an und wird auf seine Eigenschaften geprüft.
Ein Mitarbeiter von DR-Strings führt den Wicklungsdraht per Hand.
Ein Mitarbeiter von DR-Strings führt den Wicklungsdraht per Hand.
Ballends, Ballends, Ballends …

Entscheidend für die Qualität ist ein gleichmäßig festes Wickeln und ein exaktes Aneinanderlegen des Wickeldrahtes über die gesamte Länge der Saite. Denn die fertige Saite muss einen exakt kreisrunden und gleichbleibenden Querschnitt aufweisen, der Durchmesser darf nicht um mehr als zwei Hundertstelmillimeter differieren! Dafür braucht es reichlich Gefühl und noch mehr Erfahrung!


DER KERN

Die moderne Bestückung einer sechssaitigen E-Gitarre besteht in der Regel aus drei blanken (E1, H2, G3) und drei umsponnenen (D4, A5, E6) Saiten; bei größeren Saitenstärken ist auch die G3-Saite umsponnen. (Warum überhaupt eine Saite umsponnen sein muss, wird weiter unten geklärt.)

Schauen wir uns erst einmal an, wie so ein Saitenkern überhaupt hergestellt wird: Ein gewalzter Draht von mehr als 5,5 mm Stärke wird stark erhitzt, in einer heißen Flüssigkeit abgeschreckt, dann durch sich verengende Löcher eines harten Materials gezogen und so nach und nach in der Stärke verdünnt, unterbrochen durch mehrfaches Erhitzen und Abschrecken, um das Material immer wieder ziehfähig zu halten. Wenn der Draht auf die gewünschte Materialstärke gebracht worden ist, wird seine Oberfläche mechanisch poliert oder erfährt eine Feuerverzinnung. Durch diese Veredelung erhöhen sich die Festigkeit, Zähigkeit und Elastizität.

Die meisten modernen Saiten haben einen hexagonalen Kern.
Die meisten modernen Saiten haben einen hexagonalen Kern.

Neben der Stahllegierung – deutscher Stahl gilt allgemein als härter als z. B. amerikanischer – unterscheidet sich der Saitenkern auch in seiner Form. Ab den 1980er-Jahren wurden die meisten Saiten mit einem hexagonalen Kern ausgestattet, auf dem die Umwicklung fester sitzt als auf einem runden Kern; sie beißt sich geradezu an den sechs Ecken fest und kann fester gewickelt werden, was die Langlebigkeit erhöht und die magnetischen Eigenschaften verbessert.

Die traditionelle Form des Kerns ist jedoch die runde, weshalb die meisten Hersteller eben auch heute noch (oder wieder) Saiten mit Runddraht als Kernmaterial anbieten. Denn diese haben in der Regel eine geringere Biegesteife und spielen sich dadurch leichter. Ein Manko lässt sich jedoch nicht vom Tisch wischen: Die Befestigung der Umwicklung auf dem runden Kern ist kritisch.

Auf einem runden Kern finden der Wicklungsdraht weniger Halt.
Auf einem runden Kern finden der Wicklungsdraht weniger Halt.

Das Größenverhältnis zwischen Kern- und Gesamtdurchmesser bestimmen zwei Kriterien: Die Saiten sollen so flexibel sein, dass sie ohne Anstrengung zu spielen sind, der Kern als Träger der Zugspannung muss aber trotzdem die enorm hohen Belastungen aushalten. So weist z. B. ein einfacher Baustahl eine Mindestzugfestigkeit von 430 N/mm2 auf, Saitenkerne jedoch bis zu 2000 N/mm2 – in Normalstimmung und Ruhezustand!

Neben den reinen Maßen ist die Qualität des Stahls entscheidend für die Stabilität der Saite. Er muss z. B. eine perfekt glatte Oberfläche aufweisen und darf keinerlei Risse oder Poren haben.

Aber wie dick ist eigentlich so ein Saitenkern? In einem üblichen .009er Satz für E-Gitarre hat die blanke h-Saite eine Stärke von .012″, was etwa 0,30 mm entspricht. Der Kern für die umsponnene D-Saite weist nun mindestens ebenfalls 0,30 mm auf, der A-Saiten-Kern sollte mindestens 0,38 mm haben und der Kern der E6-Saite mindestens 0,42 mm. Als allgemeine Obergrenze gelten Werte von 0,40, 0,50 und 0,55 mm (für D-, A- und E-Saiten).

Bei den meisten Herstellern beträgt der Kerndurchmesser ca. 33% bis 66% des Außendurchmessers, je nach Saite. Will man als Hersteller entscheidenden Einfluss auf den Klang und das Spielgefühl nehmen, muss man vor allem beim Kern ansetzen. Saiten mit relativ dünnen Kerndrähten lassen sich leichter spielen, weil sie flexibler sind. Saiten mit relativ dicken Kernen betonen den Anschlag und klingen nicht so lange aus – wie geschaffen für Gitarristen, die viele Töne innerhalb kurzer Zeit und gerne mit viel Verzerrung spielen wollen. Sogenannte Big-Core-Strings sind daher zur Zeit auch im Hard’n‘Heavy-Bereich angesagt.

Optima-Saiten mit Goldbeschichtung
Optima-Saiten mit Goldbeschichtung

Im Gespräch mit der Firma Optima erfahre ich dann, dass dieser Hersteller, der vor allem durch seine mit Gold beschichteten Saiten bekannt ist, mit sieben verschiedenen Stählen für unterschiedliche Saitenkerne arbeitet. Das ist ungewöhnlich. So habe z. B. Brian May vor einiger Zeit angefragt, ob den tiefen Saiten seines Signature-Satzes mehr Volumen verliehen werden könne. Optima hat daraufhin den Durchmesser des Saitenkerns etwas erhöht und damit genau das erreicht, was May wollte. Die Optima-Maxiflex-Saiten, die für ihre leichte Spielbarkeit bekannt sind, haben nicht, wie man vielleicht meinen könnten, einen runden Saitenkern, sondern einen hexagonalen, dessen Stärke aber etwas geringer als üblich ist.

Die Firma experimentiert mit E-Gitarrensaiten, die einen hexagonalen Kern aus einer speziellen Legierung aufweisen, dessen Biegesteife aber der von Rundstahl entsprechen soll. Was schon seit einiger Zeit bei ihren Bass-Saiten der Unique-Serie sehr gut funktioniert, soll auch den E-Gitarristen zugänglich gemacht werden.

Ein Hersteller kann also, wenn er sich von anderen unterscheiden und seinen eigenen Weg gehen will, vor allem auch am Kern drehen, um es mal so auszudrücken. Legierung, Stärke und Form des Kerns sind entscheidend für die Spielbarkeit, den Klang und die Festigkeit von Saiten. Erst dann kommt die Wicklung mit ins Spiel …


DIE WICKLUNG

Auch hier ein kurzer Blick auf die Entstehung: Der Wickeldraht wird erst zum Glühen gebracht und dann zu einem Walzdraht ausgewalzt. In mehreren Zugverfahren wird nun der Durchschnitt in mindestens drei Schritten inkl. Glühprozeduren zur Veredelung von ursprünglich 6 mm Ausgangsstärke auf maximal 0,06 mm reduziert, auf Haaresbreite sozusagen. Als Material für die Umwicklung kommen bei E-Gitarren hauptsächlich Nickel, nickelbeschichteter Stahl, und Edelstahl zum Einsatz, bei Akustik-Gitarren Phosphor und Phosphorbronze, und bei E-Bässen neben den Materialien der E-Gitarren-Besaitung auch noch Nylon.

Saiten mit Phosphor-Bronze-Umwicklung
Klassisch: Nylon-Tape-Wound-Saiten auf einem Precision Bass.

Doch warum müssen Saiten überhaupt umwickelt werden? Könnte man nicht einfach die blanken Saiten immer dicker werden lassen, je tiefer sie klingen sollen? Ja, das könnte man theoretisch schon, aber spätestens jetzt müssen wir einen Blick in die Physik riskieren.


SAITEN SIND …

„Saiten sind frequenzbestimmende Oszillatoren, deren Schwingungen entweder direkt als Luftschall abgestrahlt werden, oder – vom Tonabnehmer in elektrische Signale umgewandelt – dem Verstärker zugeführt werden.“ So schreibt es Prof. Dr. Zollner in „Physik der Elektrogitarre“. Die gewünschte Tonhöhe wird dabei durch die Länge der schwingenden Saite (Mensur), ihre Spannung und ihre Masse definiert. Geht man beispielsweise von der Tonhöhe der hohen E1-Saite aus und will einen Ton eine Oktave tiefer erzielen, muss die entsprechende Saite gleich doppelt so lang sein. Zwei Oktaven tiefer wären wir bei beim Ton E der E6 – und hier müsste die Saite viermal so lang sein wie die E1, also etwa 2,60 m … da kommt auch das am weitesten gefächerte Fanned-Fret-Griffbrett nicht hin.

OK – man könnte die tiefen Töne ja auch über einen erhöhten Durchmesser der Saiten erreichen. Das funktioniert theoretisch, doch die tiefen Saiten einer Gitarre oder eines E-Basses wären unhandliche, dicke Monsterdrähte, die kaum in Schwingung versetzt werden könnten und dementsprechend einfach nicht laut und definiert genug klängen. Die Spielmannsleute des frühen Mittelalters könnten ein Lied davon singen, denn da gab es noch keine umwickelten Saiten und deren tiefe Darmsaiten klangen schlapp und schlaff, hielten keine Stimmung und waren schnell hinüber.

Findige Leute kamen dann auf die Idee, einen dünneren Kern mit einem feinen Draht zu umspinnen, mit einem Vielfachen der Kernlänge. Man muss eine Saite bis zur vierfachen Masse pro Länge umspinnen, um ihre Resonanzfrequenz zu halbieren und damit einen Ton eine Oktave tiefer erzielen zu können. Kein Wunder, dass die tiefen Saiten einer E-Gitarre und die E-Bass-Saiten sogar mehrlagig umsponnen sind – eben um die Masse zu erhöhen. Nur so können tiefe Töne bei gleichbleibender Mensur, annähernd gleicher Zugspannung aller Saiten und einer guten Spielbarkeit erzielt werden.

Drei Lagen Wicklungsdraht mit verschiedenen Durchmessern auf einer 125er-Bass-Saite
Drei Lagen Wicklungsdraht mit verschiedenen Durchmessern auf einer 125er-Bass-Saite

Übrigens: Die Zugspannung und die Biegesteife wird nur durch den Saitenkern bestimmt, da spielt die Stärke oder das Material der Wicklung gar keine Rolle. Die Erfindung der Umwicklung ist sicher eine der wichtigsten Evolutionsschritte der Saitengeschichte.


KLANG IST …

Für die Berechnung der einzelnen Faktoren rund um die Schwingungsbewegungen von Saiten ist die „Taylorsche Formel“ wichtig, die der englische Mathematiker Brook Taylor (1685 – 1731) entwickelt hat. Ohne diese Formel hier im Detail bemühen zu müssen, lässt sie sich in den folgenden Aussagen zusammenfassen:

  • 1. Je kürzer der klingende Bereich einer Saite (Mensur), desto höher ihr Ton. Die Frequenz einer Saite ist umgekehrt proportional zu ihrer schwingenden Länge. Kürzt man diese auf die Hälfte, erhält man die doppelte Schwingungszahl und die Saite erklingt eine Oktave höher.
  • 2. Je höher die Spannung, desto höher der Ton – und umgekehrt. Die Vervierfachung der Spannung ergibt die Verdoppelung der Frequenz und damit einen Ton eine Oktave höher.
  • 3. Je größer der Durchmesser der Saite, desto tiefer der Ton – und umgekehrt. Die Vergrößerung des Durchmessers auf das Doppelte lässt die Saite nur noch halb so oft schwingen und sie erzeugt einen Ton eine Oktave tiefer.
  • 4. Je geringer die Dichte, desto höher die Frequenz. Verringert man z. B. die Dichte auf ein Viertel, steigt die Frequenz auf das Doppelte.

Der Klangcharakter einer Saite wird von der Obertonstruktur bestimmt, die die Saite beim Anschlag mit den dort entstehenden Schwingungen aufbaut. Der Anschlag ist der entscheidende Moment, der die Performance des Instrumentes – also Klang, Lautstärke, Ausdruck des Spiels etc. – bestimmt. Dementsprechend wichtig sind eben auch die Saiten für die Erzeugung von Klang und Lautstärke.

Aber es gibt auch noch andere Faktoren. Wird z. B. mit einem Plektrum gespielt, dann beeinflusst die Form, die Härte und das Material des Pleks die Höhenwiedergabe. (Demensprechend dumpf und rund klingt ein Anschlag mit Daumen oder Fingerkuppe.) Der Anstellwinkel des Plektrums wirkt sich dagegen auf die Tiefenwiedergabe aus, die Anschlagsposition entscheidet über die Energiemenge, die der Saite zugeführt wird. Vorne am Hals fließt mehr Energie in die Saite als z. B. hinten am Steg. Ausprobieren!

Im Moment des Anschlages wird die Saite ausgelenkt und erzeugt Schwingungen, die sich in der Frequenz der gewünschten Tonhöhe bewegen. Je kürzer die schwingende Saite, desto höher der Ton. Neben anderen, kleineren Schwingungsformen sind die sogenannten Transversalschwingungen von großer Bedeutung, die sich entlang des Saitenverlaufs links und rechts vom Anschlagspunkt verteilen und von den Saitenenden gespiegelt wieder zurück verlaufen. Bei höherer Materialdichte oder bei größerem Durchmesser der Saite sinkt die sogenannte Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Transversalschwingungen und damit auch die Tonhöhe.

Verschiedene Wicklungs-Arten und ihr Sound
Verschiedene Wicklungs-Arten und ihr Sound

Unterschiedliche Materialien, die für die Umwicklung eingesetzt werden, wirken sich natürlich auch auf die Schwingungsqualität der Saiten aus und sind deshalb auch ein klangbildender Faktor. Unterschiedlich dichte Wicklungsmaterialien schwingen unterschiedlich schnell – wenn auch die Differenzen nicht so groß sind, wie manche glauben. Doch was ist überhaupt Dichte? Die Dichte eines Materials bezeichnet das Verhältnis vom Gewicht zum Volumen eines Materials, genauer: Der Quotient aus Gewicht geteilt durch Volumen. Schauen wir uns die Dichte der typischen Umwicklungsmetalle an:

  • Nickel: 8,908 g/cm3
  • Stahl: 7,85 bis 7,87 g/cm3
  • Edelstahl: 7,85 g/cm3

Nickel hat also hier die größte Dichte und damit eine erhöhte Eigendämpfung, was z. B. eine Erklärung dafür ist, dass Nickel-Wound-Saiten weniger laut sind als die beiden anderen Typen und ein vergleichsweise kürzeres Sustain aufweisen. Noch wichtiger als die Eigendämpfung ist der Moment, in dem die Saite beim Greifen eines Tons auf dem Bunddraht aufschlägt. Hier wird Schwingungsenergie abgegeben, hier wird auch ein kleiner Teil niederfrequenter Energie in höherfrequente umgewandelt.

Eine auf einen Bund gedrückte Saite klingt heller als eine leer gespielte, die in der Regel ja auf einem weicheren Sattelmaterial wie z. B. Knochen aufliegt. Je härter die Umwicklung, desto heller und brillanter erklingt der gespielt Ton. Je härter das Bundmaterial, desto heller und „frischer“ der Sound. Sehr deutlich wird der tonale Unterschied, wenn wir den Klang bundloser und bundierter Griffbretter vergleichen, und in Gitarristenkreisen wird schon länger intensiv über die klanglichen Eigenschaften der verschiedenen Bundmaterialien wie z. B. Edelstahl diskutiert.

Des Weiteren spielen für das Klangerlebnis die Schwingungsübertragungen in den Korpus hinein und – weniger gravierend – die Wechselwirkung zwischen Saiten und Resonanzkörper/Body eine Rolle. Denn mit seinen Resonanzen wählt der Korpus gewisse Frequenzen aus und verstärkt, unterdrückt oder modifiziert sie. (Aus diesem Grund stellen die Beschaffenheit und das Material des Korpus auch bei Solidbody-Instrumenten klangbildende Bausteine im System E-Gitarre oder E-Bass dar.)


MATERIALIEN

Die unterschiedliche Performance von Saiten lässt sich neben dem Verhältnis vom Saitenkern- zum Gesamtdurchmesser der Saite auf die Unterschiede in den Materialien herunterbrechen. Neben Stahl als Material für den Saitenkern werden hauptsächlich Nickel, vernickelter Stahl und Edelstahl für die Umwicklung verwendet. Und das auch in unterschiedlichen Legierungen.

Verschiedene Legierungen (v.l.n.r.): Stainless Steel, Nickel Plated Steel, Phosphor Bronze, Gold
Verschiedene Legierungen (v.l.n.r.): Stainless Steel, Nickel Plated Steel, Phosphor Bronze, Gold

Doch alle Hersteller müssen sich physikalischen Gegebenheiten beugen. Entscheidend ist die Wechselwirkung von schwingender Saite und dem Magnetfeld des Tonabnehmers. Die Saite induziert im magnetischen Tonabnehmer eine elektrische Spannung. Dafür muss sie selbst aus ferromagnetischem Material sein, um im Magnetfeld des Tonabnehmers eine Reaktion erzielen zu können.

Das ist eher Sache des Saitenkerns, die Saitenwicklung ist bei diesem Prozess relativ ineffizient. Denn die einzelnen runden Drahtlagen berühren sich nur an winzigen Stellen, wodurch der Magnetfluss gestört und ein magnetischer Widerstand aufgebaut wird. Positiver Effekt: Dadurch sind alle sechs Saiten in etwa gleich laut. Je straffer allerdings eine Wicklung ist, desto mehr Berührungsfläche hat sie und desto geringer ist der magnetische Widerstand.

Nickel Wound

Nickel ist ein silbrig-weißes Metall, das eine vergleichsweise hohe Dichte aufweist und zu den Schwermetallen gehört. Zu Beginn der E-Gitarrenzeit umwickelte man einen runden Stahlkern üblicherweise mit einem Nickeldraht. Allerdings ist die Magnetizität von Nickel relativ gering, es erregt im Pickup-Magnetfeld weniger Wirkung, was in einer vergleichsweise geringeren Lautstärke resultiert. Ein Stück weit kann dies kompensiert werden, indem man die Pickups dicht an diese Saiten stellt, dichter, als dies bei anderen Saiten ohne negative Auswirkungen auf den Klang möglich wäre. Stichwort: Stratitis. Und Achtung: Viele Hersteller offerieren nominell Pure-Nickel-Saiten, bezeichnen damit aber nur ihre „heißeren“ Nickel-Plated-Steel …. Da heißt es aufpassen und das Kleingedruckte lesen!

Nickel Plated Steel

Hier sitzt auf einem meist hexagonalen Saitenkern ein vernickelter Stahldraht, der aufgrund des höheren Magnetismus von Stahl effektiver auf das Magnetfeld der Pickups einwirkt als die Nickel-Wound-Typen. Dies macht sich durch einen Gewinn an Lautstärke und ein brillantes Klangbild bemerkbar.

Stainless Steel Wound

Edelstahl weist einen besonderen Reinheitsgrad auf, dessen Schwefel- und Phosphorgehalt zum Beispiel 0,025 % nicht überschreitet. Etwa ab Mitte der 1970erJahre gelang es, das relativ steife Material Edelstahl für die Umwicklung von Saiten einzusetzen. Der in der Saitenherstellung verwendete Edelstahl (= Stainless Steel) ist korrosionsfrei, und man versprach sich davon, dass die Saiten nicht rosten und deshalb länger halten. Doch anscheinend vergaß man, dass nicht in erster Linie der Rost, sondern eher Schmutz und Handschweiß, der sich in den Rillen der Umwicklung absetzt, für einen matten, stumpfen Klang verantwortlich ist.

Dennoch sind Stainless-Steel-Saiten eine interessante Alternative zu den eher weich klingenden Pure-Nickel- und den brillant und mitunter aggressiv klingenden Nickel-Plated-Steel-Saiten, da sie mehr Mitten und mehr Höhen erzeugen und sich besonders in hart rockenden, zeitgenössischen Genres, in denen mit viel Verzerrung und heruntergestimmten Gitarren gearbeitet wird, tendenziell besser durchsetzen.

Monel

Monel besteht aus ca. 65% Nickel, 33% Kupfer und 2% Eisen. Es wurde in den 1950er- und 1960er-Jahren vor allem in Europa benutzt, verschwand dann aber mit der aufkommenden Dominanz amerikanischer Marken vom Markt. Pyramid hat seit einigen Jahren dieses interessante Metall, das sich klanglich ähnlich wie Nickel verhält, wieder als Umwicklung im Programm, das gerade auf Singlecoil-Gitarren einen authentischen Vintage-Sound unterstützt.

Gold

Die Firma Optima aus Geretsried bei München stellt mit Gold beschichtete Saiten her, Frank Zappa war und Brian May ist bekennender User. Dabei handelt es sich um Roundwound-Stahlsaiten, deren Umspinnung mit einer dreifachen 24-Karat-Beschichtung veredelt ist. Die Goldbeschichtung sieht nicht nur edel aus, sondern sie soll für eine längere Haltbarkeit der Saite sorgen. Außerdem finden hier Nickel-Allergiker eine prima Alternative.

NYXL

D‘Addario verwendet nach eigenen Angaben für den Saitenkern einen Stahl mit sehr hohem Kohlestoff-Anteil (Carbon). Allerdings bestehen unlegierte Stähle, aus denen alle Saitenkerne gezogen werden, sowieso überwiegend aus Kohlestoff, sodass die Aussage „high-carbon steel“ alleine im Prinzip nichts aussagt. Aber immerhin besitzt D‘Addario ein eigenes Stahlwerk und ist so in der Lage, spezielle Legierungen, Stärken und Formen für den Eigenbedarf zu erzeugen – sicherlich ein Luxus!

Die Wicklung der NYXLs ist aus einem „reformulated“ nickelbeschichteten Stahl, der einen höheren Magnetizismus aufweisen und damit mehr Lautstärke und Mittenwiedergabe bewirken soll. Wenn jedoch die Wicklung erhöht magnetisch ist, dann müssten eigentlich die Saiten in ihren Lautstärken unterschiedlich ausfallen. Tun sie aber nicht. Also gut, wir sehen, dass sich mit den Angaben des Herstellers nicht wirklich etwas anfangen lässt. Was den Markt aber nicht davon abgehalten hat, die NYXL-Saiten ziemlich begeistert aufzunehmen.

Paradigm

Mit den Paradigm-Typen preist Ernie Ball gewohnt vollmundig die reißfestesten Saiten an, die die Welt je gesehen hat. Wir haben ja weiter oben gelernt, dass die Stabilität alleine von der Beschaffenheit des Saitenkerns abhängt. Leider verliert die Ernie-Ball-Literatur kein Wort über den Kern der neuen Saiten. Sondern beschäftigt sich eher mit der nickelbeschichteten (nickel plated) Wicklung, deren Drähte nicht nur zusätzlich mit dem hauseigenen Everlast-Kunststoff beschichtet sind, sondern denen „Plasma“ zugesetzt wurde.

Plasma ist laut Wikipedia ein Teilchengemisch auf atomar-molekularer Ebene, dessen wesentliche Eigenschaft die elektrische Leitfähigkeit ist. Ob sich das auf den Reißfaktor auswirkt, konnte ich nicht ermitteln. Fakt ist aber, dass diese Saiten in der Tat weniger schnell reißen als üblich und trotz ihrer Beschichtung sehr offen und frisch klingen.

Cryo

Cryo ist ein viel diskutiertes Thema. Instrumente und Parts werden nach einem bestimmten System tiefgefroren und sollen danach besser, offener und freier klingen, so die einfache Formel. Nicht von der Hand zu weisen ist, dass eine Cryo-Behandlung die Struktur der Werkstoffe verändert. Während manche diese Wirkung für Tonhölzer eher kritisch beäugen, ist die Wirkung auf Metalle effektiv, wie Versuche mit z. B. Brücken, Tonabnehmern etc. gezeigt haben.

Außerdem sagt man, dass der Gibson Custom Shop seit einiger Zeit Cryobehandelte Bundstäbchen verwendet. Und wenn man oben gelesen hat, dass der Saitenkontakt mit den Bünden einen essentiellen Beitrag zum Klangerlebnis leistet, könnte man daraus ableiten, dass die gestiegene Klangqualität der Custom-Shop-Gitarren von Gibson zumindest teilweise auch daran liegen könnte. Dass eine Cryo-Behandlung von Saiten tatsächlich eine positive Wirkung haben könnte, ist demnach nachvollziehbar. Zudem hier der für die Laustärke und den Ton wichtige Saitenkern ja ebenso mit in die Kühltruhe muss.

Cryo-Saiten-Spieler erzählen denn auch von einem deutlich erhöhten Output, mehr Schwingungsfreude und einer erhöhten Langlebigkeit. Dean Markley hat seit Jahren seine Blue-Steel-Saiten im Programm, die einer Cryo-Behandlung unterzogen werden. Ausprobieren!

Drei verschiedene Beschichtungen (v.l.n.r.): GHS Infinity Steel, 90er-Jahre Elixir-Saiten, Elixir Optiweb
Das Auge isst mit: DRs schrille Neon-Beschichtung fällt auf und schützt die Saiten vor Schmutz und Korrosion.

SAITENSTÄRKEN

In der Regel werden die Saitenstärken in Zoll angegeben. Die Bezeichnung .010 z. B. bedeutet 0,01 Zoll, was etwa 0,25 mm entspricht.

Längst haben alle Hersteller nicht nur standardisierte .009er- oder .010er-Sätze im Programm, sondern Sonderausführungen mit z. B. dickeren Bass-Saiten (light top – heavy bottom) oder bieten sogar Einzelsaiten-Service an, wie z. B. der interessante Hersteller Curt Mangan, bei dem man sogar die Kernform (rund oder hexagonal) für seinen persönlichen Custom-Saitensatz bestimmen kann.

Erst relativ spät kamen Firmen wie z. B. Pyramid und D‘Addario auf die eigentlich logische Idee, „balanced“ Sets anzubieten, bei denen alle Saiten den ungefähr gleichen Saitenzug aufweisen. Daraus ergeben sich leicht andere Saitenstärken als in den üblichen Sets. Hier ein Vergleich eines normalen .010er Sets von D‘Addario mit dem balanced Pendant:

  • EXL 110 – .010, .013, .017, .026, .036, .046
  • EXL 110 Balanced – .010, .0135, .017, .025, .034, .046

Das Gleiche für Bass:

  • EXL 170 – .045, .065, .080, .100
  • EXL 170 Balanced – .045, .060, .080, .107

Es empfiehlt sich, einmal ein solches balanced Set ausprobieren, denn es spielt sich in der Tat ausgewogener und gleichmäßiger als gewohnt.

Dünn oder dick? Besser gibt‘s nicht, nur anders … Dünne Saiten haben den Vorteil, dass sie leichter und schneller zu spielen sind. Bendings über einen Ganzton oder eine kleine Terz sind eben auf einer .009er Saite einfacher durchzuführen als auf einer .011er. Eine dünne Besaitung kann dann ein Nachteil sein, wenn bei Akkorden die Saiten nicht gleichmäßig auf die Bünde gedrückt werden. Dann klingt es schnell verstimmt. Slide spielen auf dünnen Saiten ist ebenfalls nicht jedermanns Sache, viele Slider bevorzugen dickere Saiten, in die sich das Slide-Rohr „reinbeißen“ kann, was dem Sound und auch der Intonation hilft.

Dickere Saiten klingen in der Regel „fetter“, voluminöser und sie fordern ihren Spieler mehr. Was sich z. B. in einem härteren Anschlag und, damit verbunden, in einer höheren Lautstärke äußert. Der Dynamikbereich ist ebenfalls größer, weil dünne Saiten bei einem sehr harten Anschlag klanglich „zumachen“. Außerdem ist natürlich die Gefahr des Saitenreißens geringer.

Die „richtige“ Saitenstärke ist jedoch ein Teil des Gesamtsystems Mensch und Maschine. Die Rock-Geschichte hält genügend Beispiele bereit, die zeigen, dass man sich nicht scheuen sollte, auch mal extreme Besaitungen auszuprobieren. Je nach Mensch, je nach Maschine kommt dann so etwas dabei heraus:

  • Billy Gibbons/ZZ Top: .007 – .038
  • Tony Iommi/Black Sabbath: .008 – .032
  • Frank Zappa: .008 – .046
  • Eddie van Halen: .009 – .042
  • Brian May/Queen: .009 – .042
  • Jimi Hendrix: .010 – .038, mit .015 als G-Saite
  • Dimebag Darrell/Pantera: .010 – .052; Gitarre unterschiedlich, aber immer tiefer gestimmt: Viertelton, Ganzton, Drop …
  • Stevie Ray Vaughan: .013 – .058; Gitarre einen halben Ton tiefer gestimmt.
  • Rick Parfitt/Status Quo: .014 – .056
  • Dick Dale: .016 – 0.60

BAUWEISEN

Von Hersteller zu Hersteller unterscheiden sich die Stärken von Wicklungs- und Kerndrähten, sowie das Verhältnis von Kern- und Außendurchmesser. Außerdem werden unterschiedliche Legierungen für beide Drähte verwendet. Na klar – und das alles wirkt sich natürlich auf den Sound und die Spielbarkeit der Drähte aus, was uns die Auswahl der „richtigen“ Saite ja umso schwieriger macht. Schade, dass sich die meisten Hersteller mit wahren Angaben zu ihren Saitenrezepten vornehm zurückhalten.

Eine grobe Vorauswahl für das persönliche Saiten-Set lässt sich jedoch treffen, wenn man sich für eine bestimmte Bauweise von Saiten und die damit verbundenen grundsätzlichen Klang- und Spieleigenschaften entschieden hat.

Roundwound

Die Roundwound-Saiten wurden erst Ende der 1950er erfunden und revolutionierten ab etwa Mitte der 1960er-Jahre den Sound von E-Gitarre und E-Bass. Plötzlich hatte man mehr Höhen, ein längeres Ausklingen (Sustain) und das Instrument klang viel frischer und irgendwie heißer als mit Flatwound-Saiten, die bis dato gespielt wurden. Also geradezu passend für Rock & Roll, Pop, Beat und Rock, die den Soundtrack der 1960er-Jahre ablieferten. OK, dafür hielten sich die Saiten nicht so lange wie die Flatwounds, aber was tut man nicht alles für seinen Sound?

Bei Roundwound-Saiten ist ein runder oder hexagonaler Stahlkern mit einem feinen Runddraht aus unterschiedlichen Materialien (Nickel, nickelbeschichteter Stahl, Edelstahl) umwickelt, die auch in verschiedenen Legierungen angeboten werden.

Deutlich zu sehen: Der Unterschied zwischen Roundwound- und Flatwound-Saiten
Deutlich zu sehen: Der Unterschied zwischen Roundwound- und Flatwound-Saiten

Flat Wound

In unseren Tagen werden sie wieder beliebter – die Urtypen der umwickelten Stahlsaite, die Flatwounds! Für diese Konstruktion wird meist ein Runddraht als Kern mit einem Flachdraht umwickelt. Die tieferen Saiten einer E-Gitarre und die Bass-Saiten haben mehrere Wicklungen, wobei die unteren Lagen aus Runddraht bestehen, um die Flexibiltät zu bewahren. Mehrere Lagen Flachdraht würde die Biegesteife der Saite sehr erhöhen.

Die glatte Oberfläche reduziert nicht nur Griffgeräusche auf ein Minimum, sondern lässt auch kaum Schmutz ansetzen. Was bedeutet, dass die Lebensdauer von Flatwounds sensationell hoch ist. Dieser Saitentyp liefert einen satten Punch in den Bässen, lässt aber in den Mitten den Druck und in den Höhen die Brillanz vermissen. Außerdem ist durch die im Vergleich höhere Steife das Sustain recht kurz. Die meisten Jazzer erzielen mit diesen Saiten ihren gewohnten „Handschuh“-Sound, aber auch Gitarristen, die auf einen authentischen 50erJahre-Ton, einen typischen Surf- oder Beat-Sound stehen, greifen gerne auf Flatwounds zurück.

Super Wound

Seit den 1980er-Jahren werden Saiten im sogenannten Piano-Design angeboten, bei denen der blanke Stahlkern auf den Saitenreitern der Brücke aufliegt. Die Umwicklung mit Runddraht läuft also nicht bis zum Ende der Saite, den Ballends, sondern hört kurz vor dem Auflagepunkt auf. Das Ergebnis ist ein längeres Sustain und ein sehr brillantes Klangbild, weshalb Super-Wound-Saiten z. B. bei Funk-Gitarristen- und -Bassisten angesagt sind.

Ground Wound/Half Round

Etwas ins Hintertreffen sind diese Saiten geraten, die eine Art Mittelweg zwischen Flat- und Roundwound darstellen. Halfround-Saiten sind normale Roundwound-Typen mit Edelstahl-Umwicklung, die abschließend angeschliffen werden. Durch den Schleifvorgang wird etwa die Hälfte des Runddrahts abgeschliffen und es entsteht eine relativ glatte Oberfläche, die die Greifgeräusche auf ein Minimum reduziert und die Lebensdauer verlängert. An die Frische und Brillanz einer Roundwound-Saite kommen die Halfrounds jedoch nicht heran, aber sie klingen lebendiger als Flatwounds und lassen sich angenehmer spielen.


UND NUN?

Ich hoffe, wir alle sind nun etwas schlauer als zu Beginn des Artikels. Und wir können anhand der Infos leichter den Weg zu den Saiten erkennen, die zu unserem Sound, unserem Spielgefühl und unserer Musik am besten passen. Doch es sei auch gesagt, dass wir hier immer noch nur an der Oberfläche kratzen und auf keinen Fall das ausgiebige Ausprobieren ersetzen können. Auf ganz konkrete Tipps möchte ich deshalb verzichten, weil die Saitenwahl immer noch eine sehr persönliche ist.

Und weil die Vielfalt des Angebots unfassbar hoch geworden ist. Von den Spielleuten, die ihre Laute mit selbst hergestellten Darmsaiten bespannten bis in die Gegenwart, wo es für jede Musikrichtung, jeden Spielstil und jeden Instrumententyp eine riesige Auswahl an Saiten gibt, ist es ein weiter Weg gewesen. Damals gab es eben die Wahl der Qual, heute die Qual der Wahl – und da müssen wir alle durch.

Klar sollte nur sein, dass der Preis allein nicht (mehr) das entscheidende Momentum sein darf. Denn neben Fingern und Plektrum ist die Saite – und ich hoffe, dass konnten wir in diesem Artikel rüberbringen – das entscheidende Kriterium für unseren eigenen Sound. Genau deshalb sollten wir lernen, ihnen mehr Beachtung zu schenken.


G&B-Basics

Grundwissen, Workshops, Tipps & Tricks – Die G&B-Basics geben Antworten auf die meistgestellten Fragen rund um die Themen Gitarre & Bass. Da sie immer wieder neue Leser:innen erreichen und wichtige Themen erläutern, holen wir sie regelmäßig aus dem Archiv hervor.


(erschienen in Gitarre & Bass 06/2017)


Quellen:
Dr. Karl Junger – Die Kunst der Saitenmacherei
Prof. Dr. Manfred Zollner – Physik der Elektrogitarre, Bd. 1
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Kommentare zu diesem Artikel

  1. Sehr guter Artikel! Fakten, Fakten, Fakten 👍. Die physikalischen Grundlagen werden verständlich, ohne Gebrauch von Formeln und trotzdem exakt wiedergegeben. Zu diskutieren wäre noch der Einfluss des Body-Materials auf den Klang von Solidbody-Instrumenten. Prof. Zollner ist da anderer Meinung als der Autor Rebellius.

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  2. Sorry, als Werkstoffwissenschaftler kann hier nur “Fehler” rufen Zitat:
    “D‘Addario verwendet nach eigenen Angaben für den Saitenkern einen Stahl mit sehr hohem Kohlestoff-Anteil (Carbon). Allerdings bestehen unlegierte Stähle, aus denen alle Saitenkerne gezogen werden, sowieso überwiegend aus Kohlestoff, sodass die Aussage „high-carbon steel“ alleine im Prinzip nichts aussagt”
    Falsche Aussage: “Allerdings bestehen unlegierte Stähle, […] sowieso überwiegend aus Kohlestoff.
    Das ist falsch.
    Stahl ist definiert als eine Legierung, die Kohlenstoff enthält, und zwar von winzigen Spuren bis max 2% C. Der Rest ist Fe, also bei unlegierten Stahl zwischen 98 un 0,00001 % C.
    “Legierter ” Stahl enthält noch mehr andere Metalle als Bestandteil.
    Der maximale Kohlenstoffgehalt für Stahl liegt bei etwa 2,06 % C.
    Mehr C-Atome kann das Eisen-Gitter nicht aufnehmen. Man spricht von Alpha oder Gamma-Mischkristall. Mehr als diese 2,06 % C geht gar nicht.
    Also demnächst den Text noch mal kurz checken lassen, den sonst ist der Artikel schon wirklich gut.
    Mit freundlichen Grüßen
    Peter Bochynek

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    1. so ist es, “High Carbon” ist relativ zu sehen. Im Rahmen der winzigen Spuren relativ viel, aber insgesamt relativ wenig.
      “Den Text checken lassen”, das wär’s. Da arbeiten ja 1-3 Lecktoren, die hier sofort sehen würden, dass ihre Berufsbezeichnung falsch geschrieben ist. Die Regeln dieser unserer Sprache haben diese Damen&Herren gut im Griff, aber ob der C-Gehalt richtig angegeben wird, das können sie nicht bewerten. Oder ob (wie an anderer Stelle steht) die Saiten der Akustikgitarren wirklich mit Phosphor umwickelt sind. Huiii … Ja schon, auch, aber eben auch nur in winzigen Mengen in der Bronze-Legierung. Purer Phosphor wäre sehr ungesund…

      Manfred Zollner
      http://www.gitarrenphysik.de

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