Noch fit in der Theorie?

ATPL Theoriewissen aufgefrischt: Triebwerke

Mit den theoretischen Grundlagen von Kolbenmotoren, Turboprop und Jetantrieb beschäftigt sich das Thema Triebwerke in der ATPL-Schulung.

Auch wenn die kommerziellen Cockpit-Arbeitsplätze jenseits von Mach 1 seit dem Ende der Concorde Geschichte sind - in der ATPL-Theorie lernt der Schüler trotzdem noch Eigenheiten von Lufteinläufen im Überschallbereich. Die Materie konzentriert sich vor allem auf Grundlagen moderner Mantelstromtriebwerke und Turbopropmotoren. Antriebe großer Verkehrsflugzeuge zählen zu den technisch anspruchsvollsten und dennoch genial einfach aufgebauten Motoren überhaupt.

Grundprinzip aller Triebwerke sind die Newtonschen Gesetze. Eine Masse Luft wird nach hinten gedrückt - und im Gegenzug das Flugzeug nach vorn. Nutzte man in den Gründerjahren des Düsenpassagierfluges vor allem das Temperaturgefälle zwischen heißem Abgasstrahl und Umgebung, so steht heute bei modernen Motoren der Durchsatz an Luftmasse im Vordergrund. Nebenbei ist der Antrieb auch noch leiser. Ältere Strahltriebwerke aus den 1950er und 1960er Jahren waren bahnbrechend, wenn es darum ging, Kerosin in Krach zu verwandeln. Die riesigen Motoren des Airbus A380 sind so leise, dass ihr Geräuschpegel außerhalb des Flughafens meist schon im übrigen Verkehrslärm untergeht.

Welche Leistungsfähigkeit und Effizienz in Flugzeugtriebwerken steckt, zeigt ein Vergleich: Ein vollbeladener Airbus A380 bringt rund 560 Tonnen auf die Waage. Jedes der vier Trent 900 Triebwerke wiegt etwa 6 Tonnen - insgesamt also 24 Tonnen für den Antrieb. Das macht rund vier Prozent der Gesamtmasse aus. Dagegen schneiden die meisten Autos weitaus schlechter ab, wenn man Motor, Getriebe, Antriebsstrang und Fahrwerk zusammenrechnet und in Relation zur Gesamtmasse setzt.

Auch der Aufbau eines Flugzeugtriebwerks ist vergleichsweise simpel: So hat ein Strahltriebwerk keine einzelnen Arbeitsstakte wie der Kolbenmotor: Stattdessen läuft der Verbrennungsprozess und damit die Schuberzeugung kontinuierlich ab. Ansonsten sind die Prozesse vergleichbar: Ansaugen der Luft, Verdichten, Verbrennen und Ausstoßen.

Dieser Prozess ist von den großen Triebwerksherstellern wie zum Beispiel General Electric, Pratt&Whitney, MTU, Snecma oder Rolls Royce  bis ins letzte Detail perfektioniert. Ein großes Triebwerk beispielsweise saugt in der Sekunde rund 1000 Kubikmeter Luft an und damit das Volumen eines Mehrfamilienhauses. Rund 300 Kilonewton Schub leistet jeder Airbus A380-Motor maximal. Rund 500 Kilonewton sind es bei den GE-90-115 Motoren an der Boeing 777-300ER. Damit zählt es zu den leistungsfähigsten Motoren weltweit. Schließlich muss ein Triebwerk allein notfalls in der Lage sein, eine vollbeladene Boeing 777-300ER zu beschleunigen.

Technisch genauso anspruchsvoll sind auch Turboprop-Motoren. Diese gibt es in allen Größenklassen. Die Spanne reicht vom Antrieb für eine kleine Einmot bis hin zum Airbus A400M. Dessen Motoren treiben Propeller mit dem Durchmesser einer Kirchturmuhr an - diese drehen sich dabei so schnell wie eine Waschmaschine im Schleudergang.

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flugrevue.de / Heiko Stolzke

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