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Leise Eulenflügel am Passagierjet

Flugzeuge müssen nicht unbedingt so viel Krach machen / Forscher versuchen Luftwiderstand zu verringern / Neue Triebwerke aus Dahlewitz Leise Eulenflügel am Passagierjet

Das lag Matthias Platzeck besonders am Herzen: „Mit Hochdruck wird daran gearbeitet, den Lärm von Triebwerken zu reduzieren“, hob der brandenburgische Ministerpräsidenten (SPD) hervor, bevor er den Spaten ins feuchte Erdreich von Dahlewitz (Teltow-Fläming) trieb.

POTSDAM. . Der feierliche Baubeginn kürzlich galt einem neuen Prüfstand des dortigen Flugmotoren-Herstellers Rolls- Royce. Platzeck war sich dabei bewusst, dass die Lärmbelastung eines der größten Probleme des neuen Flughafens in Schönefeld (Dahme-Spreewald) bleibt, auch wenn Hunderte von Millionen Euro in den Schallschutz investiert werden.

Dem Deutschland-Geschäftsführer des britischen Konzerns, Karsten Mühlenfeld, ging es um nichts anderes, als er beim selben Anlass unterstrich: Die Düse Trend XWB, für deren Weiterentwicklung der mit allen technischen Finessen ausgestattete neue Prüfstand gebaut wird, werde später „das leiseste Triebwerk seiner Größenklasse“ sein.

Platzeck und Mühlenfeld wissen um das heikle Thema. Fluglärm , das zeigt eine aktuelle Umfrage des Umweltbundesamtes, geht den Menschen ans Gemüt. Flugrouten können aber zumindest so gewählt werden, dass möglichst wenig Krach am Boden ankommt. Aber das ist noch nicht alles. Neben Flugzeugformen, die wenig Luftwiderstand entwickeln, trägt aber vor allem Triebwerkstechnik dazu bei, dass es am Boden nicht ganz so laut wird. Im Vergleich zu den 1960er Jahren ist es nach Rolls-Royce-Angaben speziell durch Verbesserungen am Antrieb gelungen, die Lärmentwicklung eines Flugzeugs um 75 Prozent zu reduzieren. Der Klangteppich um einen Flughafen sei sogar um den Faktor zehn kleiner geworden. Aufgrund des zunehmenden Luftverkehrs haben Anwohner in unmittelbarer Nähe eines Airports allerdings wenig davon. Dennoch zeigt das XWB, das von 2014 an in Dahlewitz für den Einsatz beim neuen Airbus A350 fit gemacht werden soll, wie Material- und Designforschung Lärm reduzieren kann.

Nach Angaben der Entwickler gelingt dies vor allem beim sogenannten Nebenstrom des Triebwerks. Das ist die Luft, die innerhalb der Düsen-Gondel an der Gasturbine vorbei geführt wird und beim Austritt aus dem Gehäuse dem Flugzeug den Großteil des erwünschten Schubs verleiht (siehe Grafik). Im Vergleich zu Brennkammer und Verdichter des eigentlichen Strahltriebwerks bleibt dieser Effekt aber verhältnismäßig leise. Ein höherer Nebenstrom kann durch die Größe des Triebwerkgehäuses erreicht werden, aber dem sind Grenzen gesetzt. Effizienter ist der Fan, also der Propeller, der vorne die Luft ansaugt. „Mit neuen, leichteren Materialien in Kombination mit durch leistungsstarke Computer designte Schaufelformen konnten wir Luftmasse und Austrittsgeschwindigkeit entscheidend erhöhen“, sagt der Bereichsleiter Akustik bei Rolls-Royce Deutschland, Fredi Holste. Neue Werkstoffe und Rechner sorgen ebenso für effizientere Absorber – also die Schallisolierung innerhalb des Triebwerks.

Effizienz ist eines der Leitbilder des vom Luft- und Raumfahrtkonzern EADS gegründeten Bauhaus Luftfahrt in München. Mit neuen Flugzeugdesigns wird hier dem Faktor Krach entgegengewirkt. Denn beim Lärm spielt auch die Umströmung des Flugzeugkörpers eine entscheidende Rolle. Beim neuen Modell „Claire Liner“ des Bauhaus sorgt ein durchgehendes Flügelkonstrukt, das Rumpf und Heckflosse einbindet, für weniger Luftwiderstand und damit Lärmreduzierung. Zusätzlich wurde der Fan für den Antrieb und die laute Turbine getrennt. Die Lärmquelle aus Brennkammer und Verdichter verschwindet im isolierten Rumpf. Triebwerkstechnik eingerechnet, so schätzt Bauhaus-Vorstand Mirco Hornung, könnten künftige Flugzeuge bis zu 15 Dezibel leiser werden. „Das entspricht dem Unterschied zwischen normaler Sprache und einem Staubsauger“, umschreibt der Luftfahrtsystementwickler. Auch die vom Bauhaus angestrebte Elektromobilität im Luftverkehr birgt erhebliche Lärmeinsparpotenziale. Konzepte sollen bei der nächsten Internationalen Luftfahrtausstellung (ILA) in Schönefeld vorgestellt werden.

Ennes Sarradj, Aeroakkustiker an der Brandendenburgisch Technischen Universität Cottbus setzt derweil auf die Natur – oder besser, er versucht, sie nachzuahmen. Vorbild ist das Gefieder der Eulen. „Eulen fliegen so leise, dass selbst aufmerksame Beutetiere wie Mäuse oder Frösche sie nicht hören“, weiß Sarradj. Das verdankt der Nachtvogel seinem Gefieder speziell an den Flügeln. Eine Art Briefmarkenrand an der Vorderseite, ein Fransenkamm hinten und vor die luftdurchlässigen Federn machen ihn fast geräuschlos. Sarradj hat nach diesem Vorbild mit seinem Team Flugzeug-Tragflächen mit eingearbeiteten Poren in der Größenordnung von rund einem Millimeter entwickelt. Derzeit sei dies noch Grundlagenforschungen, räumt Sarradj ein.

Einen anderen Weg, Flugzeuglärm erträglicher zu machen, geht der Flughafen Frankfurt am Main in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt von Oktober an mit der neuen Landebahn Nordwest. Hier sollen steilere Landeanflüge für weniger Dezibel bei Anwohnern sorgen. Normalerweise gleiten Flugzeuge mit einem Winkel von drei Grad in die Landegerade. Durch eine Erhöhung dieses Winkels auf 3,2 Grad und mehr wird es möglich, beim Landeanflug weniger Siedlungsgebiet zu überfliegen. (Von Gerald Dietz)

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