Mit Platten gegen gefährliche Wirbelschleppen

Wirbelschleppen können zu gewaltigen Problemen führen. Vor zwei Jahren schickten die von einem Airbus A380 verursachten Turbulenzen einen deutschen Businessjet in einen 3000-Meter-Sturzflug. Kurz danach deckte eine Boeing 777 beim Flughafen Genf durch die Luftwirbel ein Dach teilweise ab. Und ein Airbus A350-900 steht sogar im Verdacht, im Mai 2019 durch Wirbelschleppen ein viersitziges Propellerflugzeug am Flughafen Dubai zum Absturz gebracht zu haben.

Wirbelschleppen sind langlebige Luftwirbel, die jedes Flugzeug erzeugt. Sie rollen sich an den Flügelspitzen auf, wo der Unterdruck der Tragflächenoberseite und der Überdruck der Tragflächenunterseite zusammentreffen. Sie treten in allen Flugphasen auf und können für Probleme hinter dem Flugzeug sorgen. So befand sich der Propellerflieger in Dubai etwa parallel versetzt hinter dem Airbus A350 auf einer Höhe von 335 Metern, ehe er offenbar von den Verwirbelungen des Großraumfliegers erfasst wurde.

Erste Messung zeigen Erfolge

Am Flughafen Wien arbeiten das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR und die österreichische Flugsicherung Austro Control nun daran, Wirbelschleppen im Anflugbereich zu entschärfen. Das soll durch das Aufstellen von Platten, sogenannter Plate Lines, im Anflugbereich gelingen. «Während die Wirbel in höheren Luftschichten sich meist schnell auflösen, verharren sie kurz vor der Landebahn gelegentlich einige Zeit knapp über dem Boden», erklärt das DLR. Genau dort setzen aber nachfolgende Flugzeuge zur Landung an.

«An den in Wien etwa neun Meter langen und viereinhalb Meter hohen Platten bilden sich Sekundärwirbel, die die eigentlichen Wirbelschleppen deutlich schneller zerfallen lassen.» Ziel des von der EU geförderten Projekts ist es, die Wirksamkeit der Platten an einem großen Flughafen nachzuweisen. In Strömungssimulationen und bei einzelnen Flugversuchen konnte dieser Nachweis bereits erbracht werden. Am Airport der österreichischen Hauptstadt wird das Verhalten der Wirbelschleppen nun mit einem Lasermessgerät aufgezeichnet. «Allererste Auswertungen der neuen Messungen in Wien zeigen, dass auch dort die Wirbelschleppen in der Nähe der Platten tatsächlich deutlich schneller zerfallen», sagt DLR-Wirbelschleppenforscher Frank Holzäpfel.

Weniger Bahnerweiterungen notwendig?

Die Platten sollen aber nicht nur die Sicherheit erhöhen, sondern auch die Kapazität von Flughäfen. Zurzeit müssen kleine und mittlere Flugzeuge rund zehn Kilometer Sicherheitsabstand zu vorausfliegenden schwereren Maschinen einhalten. Sollten die Platten funktionieren, könnten kleinere Flieger «hinter größeren Maschinen mit geringeren Abständen anfliegen, was sich auch auf die Kapazität positiv auswirkt», schreibt Austro Control.

Das DLR erklärt sogar: «Der Bau neuer Start- und Landebahnen auf etablierten Flughäfen ist mit einem immensen Aufwand verbunden.» Davon seien oft auch Siedlungsgebiete betroffen. «Gelingt es zukünftig, unter voller Gewährleistung der Sicherheit, Flugzeuge dichter hintereinander landen zu lassen, könnten bestehende Systeme effektiver genutzt werden und Bahnerweiterungen ließen sich vermeiden», so die Forscher.

In der oben stehenden Bildergalerie sehen Sie Aufnahmen der Platten, de in Wien getestet werden.