Vor allem Rennradfahrer kennen es, das Kleben am Hinterreifen des Vordermanns. Sie sparen durch das Fahren im Windschatten jede Menge Tretenergie. Das ist in der Luftfahrt völlig anders, denn dort ist der Windschatten ein extrem gefährlicher Ort. Wirbelschleppen heißen die zopfartigen, gegenläufig drehenden Luftverwirbelungen hinter Flugzeugen, die nachfolgenden Fliegern Probleme bereiten. Wirbelschleppen gehören zur Fliegerei dazu, sie sind eine unvermeidbare Begleiterscheinung des dynamischen Auftriebs. Deren Intensität ist daher vor allem vom Flugzeuggewicht abhängig.
A380 erzeugte große Verwirbelungen
Der Airbus A380 ist mit einer Kapazität von bis zu 853 Passagieren das größte in Serienfertigung produzierte zivile Verkehrsflugzeug. Vor der Aufnahme dieses fliegenden Riesen mit einem Leergewicht von etwa 275 t in den regulären Flugbetrieb vor neun Jahren hat Airbus in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) eine Studie zu den entstehenden Wirbelschleppen durchgeführt.
Das Ergebnis: Im Reiseflug unterscheiden sich die Verwirbelungen eines A380 nicht von denen einer Boeing 747.
Bis zu 19 km Distanz beim Landeanflug
Die Sicherheitsabstände wurden allerdings bei den Starts und den Landungen erhöht. Je nach Gewicht müssen nachfolgende Flieger beim Landeanflug zwischen 2 und 4 Nautische Seemeilen mehr Abstand zur A380 halten. Der Sicherheitsabstand addiert sich zum vorgeschriebenen Abstand, so dass eine Distanz von über 11 bis fast 19 km bei A380-Nachfolgern einzuhalten ist.
Für die Starts wurde für die schweren Flugzeuge ein Abstand von zwei Minuten und für die mittleren und leichten Flugzeuge von drei Minuten empfohlen. Diese Sicherheitsauflagen schränken die Kapazitäten der ohnehin schon grenzbelasteten Flughäfen ein.
Testflüge in Südfrankreich seit September
Deshalb führt Airbus derzeit eine seit Mitte September laufende Testkampagne mit Formationsflügen einer A380 und einer nachfolgenden A350 durch. Am Start sind der A380-Prototyp F-WWOW und die Test-A350 mit der Registrierung F-WXWB.
Beide Flugzeuge starten jeweils kurz nacheinander in Toulouse. Die A350 folgt der A380 stets in geringem Abstand, um den Einfluss der Wirbelschleppen erfassen zu können. Die Messkampagne läuft noch.
Platten am Boden beruhigen die Luft
Abgeschlossen ist hingegen ein Versuch mit einem patentierten Verfahren des DLR, das die gefährlichen Luftwirbel viel schneller in harmlose Luft auflöst. Es ist ein System von parallel hintereinander angeordneter Platten, den so genannten Plate-Lines. „An den etwa vier Meter langen Platten bilden sich Sekundärwirbel, die die eigentlichen Wirbelschleppen deutlich schneller zerfallen lassen“, erklärt Projektleiter Dr. Frank Holzapfel vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre.
Nach der Zulassung können bei gutem Wetter doppelt so viele Verkehrsflugzeuge gefährdungsfrei eine Landebahn anfliegen.
Drei Menschen starben beim Absturz
Die Gefahr durch Wirbelschleppen ist real. So verunglückte bei einem Fliegerfest auf dem Flugplatz Backnang-Heiningen am 9. September 2012 eine leichte Maschine vom Typ Robin DR 400/180 Régent direkt nach dem Start. Trotz bester Wetterbedingungen wurde den Insassen des Klein-Flugzeugs die Wirbelschleppe einer zuvor gestarteten Anatov An-2 zum tödlichen Verhängnis. Die Robin kippte direkt nach dem Start auf die Seite.
Die Auswertung des Unfalls hat gezeigt: Selbst mit dem größtmöglichen Querruderausschlag blieb die Maschine in den turbulenten Wirbelschleppen gefangen und war nicht mehr zu stabilisieren. Drei Menschen verloren bei dem Absturz aus etwa 15 Metern ihr Leben.
Damit so etwas nicht mehr vorkommt, haben die DLR-Ingenieure ein Instrument entwickelt, mit dem Piloten die gefährlichen Wirbelschleppen erkennen können. Übrigens werden Wirbelschleppen nicht nur von Flugzeugen erzeugt. Sie entstehen auch in Windparks und können deren Effizienz erheblich beeinträchtigen.
