Flugzeugenteisung

"Keine heiße Luft"

Copyright: DLR (CC-BY 3.0)

Eis auf Flugzeugtragflächen stört die Aerodynamik und erhöht den Luftwiderstand. Um sie während des Fluges zu enteisen, wird meist heiße Luft über die Flügel geblasen. Ingenieure glauben, es muss auch energiesparender gehen

Die Folgen für das Flugzeug: der Luftwiderstand steigt und damit auch der Treibstoffbedarf. Vor allem aber leidet die Flugsicherheit, weil die Aerodynamik ungünstig beeinflusst wird. Um Probleme dieser Art nicht aufkommen zu lassen, verfügen Flugzeuge über Enteisungssysteme. Bei Düsenflugzeugen schmilzt man das Eis in der Regel mit heißer Zapfluft, die aus den Triebwerken entnommen wird - dabei wird die Luft durch Hohlräume an den Flügelvorderkanten geblasen. Diese weit verbreitete Technologie hat jedoch einen Nachteil: Die vorherige Erwärmung der Zapfluft ist aufwändig und energieintensiv. Sie kostet die Fluggesellschaften nicht unbeträchtliche Mengen an Treibstoff - das ist teuer und schlecht für die Umwelt.

Ingenieure forschen daher intensiv an Enteisungssystemen, die am Kraftstoff sparen. Im Fokus stehen dabei mechanische Vorrichtungen. So auch in einem Forschungsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der TU Braunschweig, das den Namen "Supercooled Large Droplets Icing" trägt. Der Trick: Das Eis wird von der Oberfläche abgesprengt. Folgendes Vorgehen wäre denkbar: Ein Stromimpuls durch eine Spule hinter der vereisten Flugzeugoberfläche, erzeugt ein Magnetfeld, das die Oberfläche für einen Augenblick verformt. Das Eis bricht und löst sich ab. Eine weitere Idee, die ohne thermische Verfahren auskommt, sieht vor, dass man flexible Kunststoffschichten an der Oberfläche anbringt. Wenn Eis ansetzt, können diese Kunststoffe ihre Form verändern. Die Folge: Das Eis platzt ab. Technologien dieser Art brauchen weniger Energie, weil sie kurzfristig und bedarfsorientiert aktiviert werden können - in der Regel durch einfache elektrische Impulse.

Der Ingenieur Per Ohme, Leiter des Projekts, sagt, beide Methoden könnten in Zukunft dazu beitragen, dass Flugzeuge "weniger Treibstoff vorhalten müssen, um die Tragflächen zu enteisen". Bis die effizienten Enteisungssysteme womöglich einmal eingesetzt werden, ist es allerdings noch ein weiter Weg. Noch handelt es sich um grundlegende Untersuchungen. Das Projekt des DLR und der TU Braunschweig erkundet daher zunächst einmal die Eigenschaften von Eis, durchgespielt anhand von Experimenten im Windkanal und Rechenmodellen: Wie bricht Eis? Auf welche Weise klebt es an Oberflächen? Welche Eisformen bilden sich, hartes Klar-Eis oder poröses Rau-Eis? Erst wenn Basiswissen dieser Art zusammengetragen ist, lässt sich das Know-how für Enteisungssysteme entwickeln, die keine Energiefresser mehr sind.

03.01.2014 , Philipp Wurm
Leserkommentare, diskutieren Sie mit (2)
Bernd Meissner 13-01-2014 12:01

eher eine Frage: warum kann man die Zapfluft nicht vom Abgasstrom aufheizen lassen?

Peter Beer 03-02-2014 19:02

So neu scheint mir die Idee nicht zu sein. Seit den Fünfzigerjahren gibt es (vor allem kleinere) Flugzeuge die an den Tragflächen Gummi-'Boots' haben. Nach Eisansatz werden sie aufgeblasen, im Normalfall liegen sie durch leichten Unterdruck an der Tragflächenvorderseite eng an. Eisbildung ist sehr unterschiedlich. Ein zu frühes Betätigen kann zu Hohlräumen im Eis und dann weiterem nicht mehr zu entfernendem Eisansatz führen, zu späte Betätigung geht über die Leistungsfähigkeit. Da das ganze noch asymmetrisch auftreten kann, haben die 'Bleed Air' Systeme einen guten Grund!

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