Elektrisches Rollen - Fahrwerk - Elektrisches Bugrad

Elektrisches Bugrad – Innovatives Rollen

Tim Takeoff
07.09.2018
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4 Minuten

Die Luftfahrt bot vom ersten Tag an einen riesigen Spielplatz für Innovationen. Man versuchte stets, vom Groben bis ins Detail zu verbessern. Jedoch sehen manche Ideen auf dem Schreibtisch besser aus, als sie es in der Praxis tatsächlich sind. So steht es wohl auch um die Idee des Rollens mithilfe eines elektrischen Bugrades an Verkehrsflugzeugen.

Bereits vor einigen Jahren hat das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt DLR entsprechende Versuche durchgeführt. Es wurde in Kooperation mit Lufthansa Technik ein modifiziertes Bugfahrwerk am Forschungsflugzeug „ATRA“, einer A320 des DLR, montiert. Eine Brennstoffzelle lieferte dort den nötigen Strom, um zwei Elektromotoren im Bugfahrwerk zu versorgen. Die Tests verliefen erfolgreich, das Flugzeug konnte bereits mit Schrittgeschwindigkeit rollen.

Auf den ersten Blick ergeben sich hierdurch natürlich unwahrscheinliche Vorteile. Man könnte die Laufzeiten der Triebwerke am Boden und sämtliche damit verbundenen Emissionen wie Lärm, Treibstoff und CO2-Ausstoß verringern. Alleine die Wartungskosten der Triebwerke würden durch eine deutlich geringere Abnutzung entsprechend gesenkt werden.

Aus Sicht des Personals im Cockpit wäre es ebenfalls eine wünschenswerte Entwicklung. Auf großen Flughäfen dieser Welt kann das Rollen und Warten bis zur Startfreigabe bei „Rückstau“ schnell 30 Minuten oder länger in Anspruch nehmen. Hier ohne Triebwerksleistung elektrisch die Zeit überbrücken zu können, wäre auf den ersten Blick natürlich absolut genial. Auch wären „smarte“ Verbindungen zum Fluglotsen denkbar, der Flugzeuge am Boden elektrisch freigeben oder auch stoppen kann. Natürlich sind dies Gedankenspiele in der heutigen Zeit technisch absolut realisierbar.

Leider vergisst man den Flaschenhals eines Flugzeuges: Die Triebwerke selbst.

Früher waren diese riesigen Turbinen etwas simpler. Heutzutage werden die Hightech-Aggregate im Zuge der Optimierung immer aufwendiger und filigraner gebaut. Ein Jet-Triebwerk ist ein Bauteil aus den unterschiedlichsten Materialien und hat deshalb genau dieselben Eigenschaften, wie etwa ein Auto-Motor. Sobald sich das Triebwerk erwärmt, haben die verschiedenen Metalle das Bedürfnis, sich entsprechend ihrer Eigenschaften auszudehnen.

Dies führt dazu, dass jeder Hersteller für sein Triebwerk eine gewisse Zeit angibt, um die Turbinen thermisch zu stabilisieren, beziehungsweise es ist in jedem Falle eine „Aufwärmphase“ notwendig. Dies ist auch nachvollziehbar, wenn man bedenkt, dass beim Startlauf und im schlechtesten Falle bei „Full Thrust“ – vollem Schub – enorme Kräfte entwickelt werden. Niemand mag es, im Winter bei eisigen Temperaturen von null auf hundert aus dem Schlaf gerissen zu werden.

Ebenso wenig ist es förderlich, ein warmes Triebwerk sofort nach der Landung heiß abzustellen, ohne ihm eine Phase der Abkühlung zuzugestehen. Auch bei der Benutzung von Umkehrschub beim Landen und Bremsen wird das Triebwerk noch einmal hochgefahren.

Ein prominentes Beispiel ist derzeit der Airbus A320 neo, dessen Triebwerke vom Hersteller Pratt & Whitney seit Einführung Probleme bereitet haben, da sie eine längere Warmlaufzeit benötigen als andere Varianten.

Kompromisse notwendig

Die Jets müssten bei solchen Verfahren noch genauer überwacht werden, da sie auf kurz oder lang doch sehr darunter leiden würden. Ob dies dann noch in Relation zu den Vorteilen des elektrischen Bugrades steht, muss abgewogen werden. Ganz abgesehen vom Sicherheitsaspekt. Auch als Flugzeugführer möchte man sich vergewissern, dass das Triebwerk ein paar Minuten verlässlich läuft, bevor man es belastet.

Eine Aufwärmphase erst kurz vor dem Start ist leider ebenso wenig praktikabel, da an einem riesigen Airport die Schlagzahl der Starts und Landungen nicht eingehalten werden kann. Die Kollegen im Cockpit wissen nie genau, zu welchem Zeitpunkt sie die Startfreigabe erhalten. Wenn dann auch nur etwas zu viel Zeit vergeht, bis man das Triebwerk anlässt und man dem Tower verkünden muss, dass man nun gezwungen ist, noch ein paar Minuten „warmzulaufen“, stört es den flüssigen Ablauf im Plan des Fluglotsen extrem.

Es liegt also in der Hand der Hersteller, sich zu verständigen und gemeinschaftlich einen Kompromiss für die vorhandenen Problematiken zu suchen. Sich bei der Lösung eines Problems erneute oder gar größere Konflikte zu schaffen, kann nicht zielführend sein.

Und bis es soweit ist, rollen wir auch weiterhin, wie gehabt, mit einem wohlig warmen Triebwerk bis zur Startbahn. 

Titelbild © Tim Takeoff 

von Tim Takeoff

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